JP2011220516A - Vibration control device and precision stage apparatus - Google Patents

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洋 齋藤
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恵次郎 見須
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration control device, capable of effectively controlling floor vibrations in both vertical and horizontal directions.SOLUTION: The vibration control device 100 includes: a vertical direction vibration control mechanism 2 for controlling floor vibration in the vertical direction; and a horizontal direction vibration control mechanism 3 including a pendulum 312 arranged independently from the vertical direction vibration control mechanism 2 and controlling floor vibration in the horizontal direction using the restoring force the pendulum 312. The vertical direction vibration control mechanism 2 and the horizontal direction vibration control mechanism 3 including the pendulum 312 are configured such that the force component in one vibration controlling direction does not affect the force component of the other vibration controlling direction during respective vibration controlling operations.

Description

本発明は、除振装置および精密ステージ装置に関し、特に、鉛直方向および水平方向の両方の振動を除振する除振装置および精密ステージ装置に関する。   The present invention relates to a vibration isolation device and a precision stage device, and more particularly, to a vibration isolation device and a precision stage device that isolate vibrations in both the vertical direction and the horizontal direction.

従来、鉛直方向および水平方向の両方の振動を除振する除振装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vibration isolator for isolating both vertical and horizontal vibrations is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、鉛直方向の振動を除振する鉛直方向除振機構と、水平方向の振動を除振する水平方向除振機構とを備えた除振装置が開示されている。鉛直方向除振機構は、コイルバネおよび空気バネを含み、水平方向除振機構は、底部を有する筒状のピストンウェルおよび鉛直方向に延びる柱状のサポートロッドを含んでいる。この除振装置では、定盤を柱状のサポートロッドの球面状の上端部で支持するとともに、サポートロッドの下端部が筒状のピストンウェルの内部で底部により傾斜可能に支持されている。また、床面が水平方向に振動する場合には、サポートロッドを支持するピストンウェルは揺動されるとともに、柱状のサポートロッドは鉛直方向に対して傾斜するように構成されており、定盤と床面とが相対変位される。そして、上記特許文献１の除振装置では、この揺動されたピストンウェルおよび傾斜されたサポートロッドの復元力により、床面の水平方向の振動を除振するように構成されている。   Patent Document 1 discloses a vibration isolation device that includes a vertical vibration isolation mechanism that eliminates vertical vibration and a horizontal vibration isolation mechanism that eliminates horizontal vibration. The vertical vibration isolation mechanism includes a coil spring and an air spring, and the horizontal vibration isolation mechanism includes a cylindrical piston well having a bottom and a columnar support rod extending in the vertical direction. In this vibration isolator, the surface plate is supported by the spherical upper end portion of the columnar support rod, and the lower end portion of the support rod is supported by the bottom portion so as to be tiltable inside the cylindrical piston well. When the floor surface vibrates in the horizontal direction, the piston well that supports the support rod is swung, and the columnar support rod is inclined with respect to the vertical direction. The floor surface is relatively displaced. And the vibration isolator of the said patent document 1 is comprised so that the vibration of the horizontal direction of a floor surface may be isolated with the restoring force of this rocking piston well and the inclined support rod.

特開２００９−１６８２４０号公報JP 2009-168240 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の除振装置では、床面が水平方向に振動する場合に、揺動されたピストンウェルおよび傾斜されたサポートロッドの復元力により、床面の水平方向の振動を除振可能である一方、サポートロッドを支持するピストンウェルの揺動およびサポートロッドの傾斜に伴って、サポートロッドの上端部で支持された定盤の鉛直方向の位置（高さ位置）が変動してしまうという不都合がある。このため、上記特許文献１の除振装置では、水平方向の除振に際して定盤が鉛直方向に移動されてしまい、鉛直方向および水平方向の両方の床振動を有効に除振することができないという問題点がある。   However, in the vibration isolator described in Patent Document 1, when the floor surface vibrates in the horizontal direction, the horizontal vibration of the floor surface is caused by the restoring force of the oscillated piston well and the inclined support rod. While vibration isolation is possible, the vertical position (height position) of the surface plate supported by the upper end of the support rod changes as the piston well supporting the support rod swings and the support rod tilts. There is an inconvenience. For this reason, in the vibration isolator of the above-mentioned patent document 1, the surface plate is moved in the vertical direction at the time of horizontal vibration isolation, and it is impossible to effectively isolate both the vertical and horizontal floor vibrations. There is a problem.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、鉛直方向および水平方向の両方の床振動を有効に除振することが可能な除振装置および精密ステージ装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide vibration isolation capable of effectively isolating both vertical and horizontal floor vibrations. An apparatus and a precision stage apparatus are provided.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における除振装置は、鉛直方向の床振動を除振する鉛直方向除振機構と、鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を含み、振り子の復元力を用いて水平方向の床振動を除振する水平方向除振機構とを備え、鉛直方向除振機構および振り子を含む水平方向除振機構は、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成されている。   In order to achieve the above object, the vibration isolation device according to the first aspect of the present invention is provided independently of the vertical vibration isolation mechanism that isolates vertical floor vibration and the vertical vibration isolation mechanism. A horizontal vibration isolation mechanism that includes a pendulum and that uses the restoring force of the pendulum to eliminate horizontal floor vibration. The vertical vibration isolation mechanism and the horizontal vibration isolation mechanism including the pendulum are Sometimes, the force component in the vibration isolation direction does not affect the force component in other vibration isolation directions.

この発明の第１の局面による除振装置では、上記のように、鉛直方向除振機構および振り子を含む水平方向除振機構を、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成することによって、鉛直方向除振機構による鉛直方向の除振に際して定盤（被支持体）が水平方向に移動されないとともに、水平方向除振機構による水平方向の除振に際して定盤（被支持体）が鉛直方向に移動されないので、鉛直方向除振機構および水平方向除振機構により、鉛直方向および水平方向の両方の床振動を有効に除振することができる。また、水平方向除振機構として鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を用いることによって、鉛直方向除振機構の除振動作時の除振方向の力成分には影響を与えない水平方向除振機構を構成することができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect of the present invention, as described above, the horizontal direction vibration isolation mechanism including the vertical direction vibration isolation mechanism and the pendulum has a force component in the vibration isolation direction in the other vibration isolation during each vibration isolation operation. By configuring so as not to affect the force component in the vibration direction, the surface plate (supported body) is not moved in the horizontal direction during vertical vibration isolation by the vertical vibration isolation mechanism. Since the surface plate (supported body) is not moved in the vertical direction during the horizontal vibration isolation by the mechanism, the vertical vibration isolation mechanism and the horizontal vibration isolation mechanism effectively eliminate both vertical and horizontal floor vibrations. Can shake. In addition, by using a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism as the horizontal vibration isolation mechanism, the force component in the vibration isolation direction during vibration isolation of the vertical vibration isolation mechanism is not affected. A horizontal vibration isolation mechanism can be configured.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、鉛直方向除振機構は、床側に配置されており、水平方向除振機構の振り子の回動軸は、床とは反対側に配置されているとともに、振り子の腕部は、鉛直方向除振機構の側方の外側に鉛直方向除振機構と高さ位置が重複するように配置されている。このように構成すれば、水平方向除振機構の振り子の腕部を鉛直方向除振機構の高さ位置とは異なる高さ位置に配置する場合に比べて、除振装置の鉛直方向の大きさ（高さ）を小さく抑えることができるので、その分、除振装置の小型化を図ることができる。また、振り子の腕部を鉛直方向除振機構と高さ位置が重複するように設けることによって、振り子の腕部の長さを大きくした場合にも、除振装置の高さを小さくすることができる。これにより、振り子の腕部の長さを十分に確保した上で除振装置の小型化を図ることができるので、水平方向の除振機能を十分に確保しながら除振装置の小型化を図ることができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, the vertical vibration isolation mechanism is disposed on the floor side, and the pivot shaft of the pendulum of the horizontal vibration isolation mechanism is disposed on the opposite side of the floor. At the same time, the arm portion of the pendulum is arranged outside the lateral side of the vertical vibration isolation mechanism so that the height position overlaps with the vertical vibration isolation mechanism. According to this configuration, the size of the vibration isolator in the vertical direction is larger than that in the case where the arm portion of the pendulum of the horizontal vibration isolation mechanism is disposed at a height position different from the height position of the vertical vibration isolation mechanism. Since (height) can be kept small, the size of the vibration isolator can be reduced accordingly. In addition, by providing the pendulum arm so that the height position overlaps with the vertical vibration isolation mechanism, the height of the vibration isolator can be reduced even when the length of the pendulum arm is increased. it can. As a result, it is possible to reduce the size of the vibration isolator while ensuring a sufficient length of the arm portion of the pendulum. Therefore, it is possible to reduce the size of the vibration isolator while sufficiently securing the vibration isolating function in the horizontal direction. be able to.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、鉛直方向除振機構は、１つ設けられており、振り子を含む水平方向除振機構は、水平面内で直交する２つの軸にそれぞれ１つずつ設けられており、１つの鉛直方向除振機構と、２つの水平方向除振機構とにより、３軸の除振を行うように構成されている。このように構成すれば、１つの鉛直方向除振機構および２つの水平方向除振機構により、互いに直交する３軸の除振を行うことができるので、鉛直方向および水平方向の全ての方向の床振動に対応することができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, one vertical vibration isolation mechanism is provided, and one horizontal vibration isolation mechanism including a pendulum is provided on each of two orthogonal axes in a horizontal plane. These are provided one by one, and are configured to perform three-axis vibration isolation by one vertical vibration isolation mechanism and two horizontal vibration isolation mechanisms. If comprised in this way, since it is possible to perform vibration isolation in three axes orthogonal to each other by one vertical vibration isolation mechanism and two horizontal vibration isolation mechanisms, the floor in all directions in the vertical direction and the horizontal direction Can deal with vibration.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、鉛直方向除振機構は、振り子を含む水平方向除振機構とは独立して設けられた第１バネ部材を含むとともに、少なくとも第１バネ部材による復元力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている。このように構成すれば、第１バネ部材を用いた簡易な構成により、鉛直方向の床振動を容易に除振することができる。また、水平方向除振機構とは独立して設けられた第１バネ部材による鉛直方向除振機構と、鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子による水平方向除振機構との組み合わせにより、容易に、互いに影響を与えない水平方向除振機構および鉛直方向除振機構を得ることができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, the vertical vibration isolation mechanism includes a first spring member provided independently of a horizontal vibration isolation mechanism including a pendulum, and at least a first spring member. The floor force in the vertical direction is isolated by using the restoring force of. If comprised in this way, the floor vibration of a perpendicular direction can be easily vibration-isolated by the simple structure using a 1st spring member. Also, a combination of a vertical vibration isolation mechanism using a first spring member provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism and a horizontal vibration isolation mechanism using a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism Thus, it is possible to easily obtain a horizontal vibration isolation mechanism and a vertical vibration isolation mechanism that do not affect each other.

この場合、好ましくは、鉛直方向除振機構は、第１バネ部材に加えて減衰力を発生させるためのオリフィスをさらに含み、第１バネ部材による復元力およびオリフィスによる減衰力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている。このように構成すれば、鉛直方向の除振時に、第１バネ部材の復元力に加えてオリフィスによる減衰力が働くので、鉛直方向の床振動を迅速に除振することができる。   In this case, preferably, the vertical direction vibration isolation mechanism further includes an orifice for generating a damping force in addition to the first spring member, and the vertical direction vibration isolation mechanism uses the restoring force by the first spring member and the damping force by the orifice. It is configured to dampen floor vibration. If comprised in this way, since the damping force by an orifice will work in addition to the restoring force of a 1st spring member at the time of the vibration isolation of a perpendicular direction, the floor vibration of a perpendicular direction can be rapidly damped.

上記鉛直方向除振機構が第１バネ部材を含む構成において、好ましくは、第１バネ部材は、バネ定数を変化可能に構成されており、鉛直方向除振機構は、バネ定数を変化可能な第１バネ部材による復元力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている。このように構成すれば、第１バネ部材により支持する荷重が変化した場合でも、バネ定数を変化させることにより共振周波数が変化するのを抑制することができるので、鉛直方向の床振動を効果的に除振することができる。   In the configuration in which the vertical vibration isolation mechanism includes the first spring member, preferably, the first spring member is configured to be able to change a spring constant, and the vertical vibration isolation mechanism is a first variable that can change the spring constant. The floor force in the vertical direction is isolated using the restoring force of one spring member. If comprised in this way, even if the load supported by the 1st spring member changes, since it can control that a resonant frequency changes by changing a spring constant, floor vibration of a perpendicular direction is effective. Can be isolated.

上記バネ定数を変化可能な構成において、好ましくは、鉛直方向除振機構は、第１バネ部材のバネ定数を変化させるアクチュエータを含む。このように構成すれば、アクチュエータにより、第１バネ部材により支持する荷重の変化に応じて容易に第１バネ部材のバネ定数を変化させることができる。   In the configuration in which the spring constant can be changed, the vertical vibration isolation mechanism preferably includes an actuator that changes the spring constant of the first spring member. If comprised in this way, the spring constant of a 1st spring member can be easily changed with an actuator according to the change of the load supported by a 1st spring member.

上記鉛直方向除振機構がアクチュエータを含む構成において、好ましくは、鉛直方向除振機構は、複数の異なるバネ定数を有する第１バネ部材と、複数の第１バネ部材をそれぞれ移動させる複数のアクチュエータと、第１バネ部材により支持する荷重を検出する荷重センサと、荷重センサの検出結果に基づいて、複数の第１バネ部材の中から検出された荷重に対応するバネ定数の第１バネ部材を単体または複数の組み合わせで選択し、選択された第１バネ部材をアクチュエータにより作動位置に移動させるように制御する制御部とを含む。このように構成すれば、作動させる第１バネ部材を、複数の第１バネ部材の中から単体または複数の組み合わせで幅広く選択することができるので、第１バネ部材により支持する荷重に対してより適したバネ定数に調整することができる。これにより、鉛直方向の床振動をより効果的に除振することができる。   In the configuration in which the vertical direction vibration isolation mechanism includes an actuator, preferably, the vertical direction vibration isolation mechanism includes a first spring member having a plurality of different spring constants, and a plurality of actuators for moving the plurality of first spring members, respectively. A load sensor for detecting a load supported by the first spring member, and a first spring member having a spring constant corresponding to the load detected from the plurality of first spring members based on the detection result of the load sensor. Or a control unit that selects a plurality of combinations and controls the selected first spring member to move to the operating position by the actuator. If comprised in this way, since the 1st spring member to act | operate can be selected widely from a several 1st spring member with a single body or a some combination, it is more with respect to the load supported by a 1st spring member. It can be adjusted to a suitable spring constant. Thereby, the floor vibration in the vertical direction can be more effectively isolated.

上記鉛直方向除振機構が複数の異なるバネ定数を有する第１バネ部材を含む構成において、好ましくは、鉛直方向除振機構の制御部は、荷重センサの検出結果と所望の共振周波数とに基づいて、バネ定数と第１バネ部材の縮み量とを算出するとともに、算出した第１バネ部材の縮み量に基づいて、選択された第１バネ部材を移動させるアクチュエータのストローク量を調整するように構成されている。このように構成すれば、制御部により、荷重センサの検出結果と所望の共振周波数とに基づいて、第１バネ部材のバネ定数および縮み量を精度よく算出することができるので、選択された第１バネ部材が所定の縮み量になるようにアクチュエータのストローク量を調整して鉛直方向の床振動をさらに効果的に除振することができる。また、第１バネ部材の縮み量が変化する場合でも、縮み量の変化分に基づいてアクチュエータのストローク量を調整することによって、支持する定盤（被支持体）の鉛直方向の位置（高さ位置）が変動されないようにすることができる。   In the configuration in which the vertical vibration isolation mechanism includes a plurality of first spring members having different spring constants, preferably, the control unit of the vertical vibration isolation mechanism is based on the detection result of the load sensor and a desired resonance frequency. The spring constant and the amount of contraction of the first spring member are calculated, and the stroke amount of the actuator that moves the selected first spring member is adjusted based on the calculated amount of contraction of the first spring member. Has been. If comprised in this way, since the control part can calculate the spring constant and the amount of contraction of a 1st spring member accurately based on the detection result and desired resonance frequency of a load sensor, the selected 1st The floor vibration in the vertical direction can be more effectively isolated by adjusting the stroke amount of the actuator so that one spring member has a predetermined contraction amount. Even when the amount of contraction of the first spring member changes, the vertical position (height) of the surface plate (supported body) to be supported is adjusted by adjusting the stroke amount of the actuator based on the amount of change in the amount of contraction. (Position) can be prevented from changing.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、水平方向除振機構は、所定の間隔を隔てて対向するように配置された第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、第１水平テーブルと第２水平テーブルとの間に配置され、第１水平テーブルと第２水平テーブルとを水平方向に相対変位させるとともに、振り子の腕部が取り付けられることにより振り子の回動軸になる丸軸部とを含む。このように構成すれば、水平方向の床振動が生じた場合に、第１水平テーブルと第２水平テーブルとが水平方向に相対変位するのに伴って振り子の回動軸となる丸軸部が回動されるので、この回動により振り子の腕部が振られる（回動される）。これにより、この振り子の復元力を用いて水平方向の床振動を容易に除振することができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, the horizontal vibration isolation mechanism includes a first horizontal table and a second horizontal table arranged to face each other with a predetermined interval therebetween, and a first horizontal table. A round shaft portion which is disposed between the second horizontal table and relatively displaces the first horizontal table and the second horizontal table in the horizontal direction, and which becomes a pivot shaft of the pendulum by attaching the arm portion of the pendulum; including. According to this configuration, when horizontal floor vibration occurs, the round shaft portion serving as the pivot shaft of the pendulum is generated as the first horizontal table and the second horizontal table are relatively displaced in the horizontal direction. Since it is rotated, the arm portion of the pendulum is swung (rotated) by this rotation. Thereby, the floor vibration in the horizontal direction can be easily isolated by using the restoring force of the pendulum.

この場合、好ましくは、水平方向除振機構は、丸軸部を回転可能に支持するとともに、外周部に溝を有する軸受け部と、軸受け部の溝部に係合することにより軸受け部に支持される丸軸部の軸方向の移動を規制する移動規制部とをさらに含む。このように構成すれば、溝を有する軸受け部と移動規制部とにより丸軸部が軸方向にずれるのを防止することができるので、丸軸部の軸方向と直交する水平方向の振動成分をより確実に除振することができる。   In this case, the horizontal vibration isolation mechanism is preferably supported by the bearing portion by rotatably supporting the round shaft portion and engaging the bearing portion having a groove on the outer peripheral portion and the groove portion of the bearing portion. A movement restricting portion for restricting movement of the round shaft portion in the axial direction. If comprised in this way, it can prevent that a round shaft part shifts | deviates to an axial direction by the bearing part which has a groove | channel, and a movement control part, Therefore The horizontal vibration component orthogonal to the axial direction of a round shaft part is made. Vibration can be reliably removed.

上記水平方向除振機構が振り子の回動軸になる丸軸部を含む構成において、好ましくは、丸軸部は、第１水平テーブルに接触する第１の直径を有する第１部分と、第２水平テーブルに接触して支持するとともに、第１部分よりも小さい第２の直径を有する第２部分とを含む。このように構成すれば、水平方向の床振動に起因して第１水平テーブルと第２水平テーブルとが水平方向に相対変位する際に、第１の直径の第１部分に接触する第１水平テーブルの変位量（振幅）に対して、第１部分よりも小さい第２の直径を有する第２部分に接触して支持される第２水平テーブルの変位量（振幅）を小さくすることができる。これにより、水平方向の床振動が第１水平テーブルに伝達される場合に、第２水平テーブルの変位量（振幅）を小さくして水平方向の床振動を有効に除振することができる。   In the configuration in which the horizontal vibration isolation mechanism includes a round shaft portion that serves as a pivot shaft of the pendulum, the round shaft portion preferably includes a first portion having a first diameter that contacts the first horizontal table, and a second portion. And a second portion having a second diameter smaller than the first portion and contacting and supporting the horizontal table. According to this structure, when the first horizontal table and the second horizontal table are relatively displaced in the horizontal direction due to the floor vibration in the horizontal direction, the first horizontal that contacts the first portion having the first diameter. With respect to the amount of displacement (amplitude) of the table, the amount of displacement (amplitude) of the second horizontal table supported in contact with the second portion having the second diameter smaller than that of the first portion can be reduced. As a result, when horizontal floor vibration is transmitted to the first horizontal table, the amount of displacement (amplitude) of the second horizontal table can be reduced to effectively isolate the horizontal floor vibration.

上記丸軸部が第１部分と第２部分とを含む構成において、好ましくは、第２部分の第２の直径は、第１部分の第１の直径の１／２以下である。このように構成すれば、第２水平テーブルの変位量（振幅）を第１水平テーブルの変位量（振幅）の１／２以下にすることができるので、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   In the configuration in which the round shaft portion includes the first portion and the second portion, the second diameter of the second portion is preferably ½ or less of the first diameter of the first portion. With this configuration, the displacement amount (amplitude) of the second horizontal table can be reduced to ½ or less of the displacement amount (amplitude) of the first horizontal table, so that horizontal floor vibration can be more effectively removed. Can shake.

上記丸軸部が第１部分と第２部分とを含む構成において、好ましくは、丸軸部は、第１の直径を有する第１部分と、第１部分よりも小さい第２の直径を有する第２部分とを含む段付きコロである。このように構成すれば、段付きコロにより、容易に、同一の回転中心線を有するとともに異なる直径を有する第１部分と第２部分とを設けることができる。   In the configuration in which the round shaft portion includes the first portion and the second portion, the round shaft portion preferably has a first portion having a first diameter and a second diameter smaller than the first portion. A stepped roller including two parts. If comprised in this way, the 1st part and 2nd part which have a different diameter while having the same rotation center line can be easily provided with a stepped roller.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、水平方向除振機構は、所定の間隔を隔てて対向するように配置された第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、第１水平テーブルと第２水平テーブルとの間に配置され、第１水平テーブルと第２水平テーブルとを水平方向に相対変位させるリニアガイドとを含み、振り子の腕部は、第１水平テーブルおよび第２水平テーブルの相対変位に伴って回動するように構成されている。このように構成すれば、リニアガイドにより、第１水平テーブルと第２水平テーブルとが所定の方向以外の方向に位置ずれするのを規制することができるので、所定の方向の振動成分をより確実に除振することができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, the horizontal vibration isolation mechanism includes a first horizontal table and a second horizontal table arranged to face each other with a predetermined interval therebetween, and a first horizontal table. And a linear guide that is disposed between the second horizontal table and relatively displaces the first horizontal table and the second horizontal table in the horizontal direction, and the arm portion of the pendulum is provided between the first horizontal table and the second horizontal table. It is configured to rotate with relative displacement. If comprised in this way, since it can control that a 1st horizontal table and a 2nd horizontal table shift in a direction other than a predetermined direction with a linear guide, the vibration component of a predetermined direction can be ensured more reliably. Can be isolated.

上記第１の局面による除振装置において、好ましくは、水平方向除振機構は、所定の間隔を隔てて対向するように配置され、互いに水平方向に相対変位可能な第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、第２水平テーブルに取り付けられた第２バネ部材とを含み、振り子の腕部は、第２バネ部材を介して第２水平テーブルに連結されているとともに、第１水平テーブルおよび第２水平テーブルの水平方向の相対変位に伴って回動するように構成されている。このように構成すれば、振り子および第２バネ部材により、振り子のみで除振する場合に比べて、所定の周波数域において、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   In the vibration isolation device according to the first aspect, preferably, the horizontal direction vibration isolation mechanism is disposed so as to be opposed to each other with a predetermined interval, and the first horizontal table and the second horizontal table that are relatively displaceable in the horizontal direction. And a second spring member attached to the second horizontal table. The arm portion of the pendulum is connected to the second horizontal table via the second spring member, and the first horizontal table and the second horizontal table. The horizontal table is configured to rotate with the relative displacement in the horizontal direction. If comprised in this way, compared with the case where it isolate | separates with only a pendulum by a pendulum and a 2nd spring member, a floor vibration of a horizontal direction can be more effectively isolated in a predetermined frequency range.

この場合、好ましくは、第２バネ部材の共振周波数が振り子の共振周波数よりも大きくなるように第２バネ部材のバネ定数が設定されている。このように構成すれば、振り子により水平方向の床振動を除振しながら、高い周波数域において、第２バネ部材により除振効果を高めることができる。   In this case, preferably, the spring constant of the second spring member is set so that the resonance frequency of the second spring member is higher than the resonance frequency of the pendulum. If comprised in this way, a vibration isolation effect can be heightened by a 2nd spring member in a high frequency region, isolating the floor vibration of a horizontal direction with a pendulum.

上記第２バネ部材の共振周波数が振り子の共振周波数よりも大きい構成において、好ましくは、第２バネ部材の共振周波数が振り子の共振周波数の近傍の値となるように第２バネ部材のバネ定数が設定されている。このように構成すれば、振り子により除振効果が得られる振り子の共振周波数よりも高い周波数域と略同じ周波数域において、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   In the configuration in which the resonance frequency of the second spring member is larger than the resonance frequency of the pendulum, the spring constant of the second spring member is preferably set so that the resonance frequency of the second spring member becomes a value near the resonance frequency of the pendulum. Is set. If comprised in this way, the floor vibration of a horizontal direction can be more effectively vibration-isolated in the frequency range substantially the same as the frequency range higher than the resonance frequency of the pendulum from which the vibration isolation effect is obtained by the pendulum.

この発明の第２の局面における精密ステージ装置は、鉛直方向の床振動を除振する鉛直方向除振機構と、鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を有し、振り子の復元力を用いて水平方向の床振動を除振する水平方向除振機構とを含む除振装置を備え、鉛直方向除振機構および振り子を有する水平方向除振機構は、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成されている。   A precision stage device according to a second aspect of the present invention includes a vertical vibration isolation mechanism that isolates vertical floor vibrations, and a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism. And a horizontal vibration isolator that uses a force to isolate the horizontal floor vibration, and the vertical vibration isolator and the horizontal vibration isolator having a pendulum are separated during each vibration isolation operation. The force component in the vibration direction is configured not to affect the force component in the other vibration isolation direction.

この発明の第２の局面による精密ステージ装置では、上記のように、鉛直方向除振機構および振り子を有する水平方向除振機構を、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成することによって、鉛直方向除振機構による鉛直方向の除振に際して定盤（被支持体）が水平方向に移動されないとともに、水平方向除振機構による水平方向の除振に際して定盤（被支持体）が鉛直方向に移動されないので、鉛直方向除振機構および水平方向除振機構により、鉛直方向および水平方向の両方の床振動を有効に除振することができる。また、この精密ステージ装置では、水平方向除振機構として鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を用いることによって、鉛直方向除振機構の除振動作時の除振方向の力成分には影響を与えない水平方向除振機構を構成することができる。   In the precision stage device according to the second aspect of the present invention, as described above, the horizontal direction vibration isolation mechanism having the vertical direction vibration isolation mechanism and the pendulum has a force component in the vibration isolation direction during the respective vibration isolation operations. By configuring so as not to affect the force component in the vibration direction, the surface plate (supported body) is not moved in the horizontal direction during vertical vibration isolation by the vertical vibration isolation mechanism. Since the surface plate (supported body) is not moved in the vertical direction during the horizontal vibration isolation by the mechanism, the vertical vibration isolation mechanism and the horizontal vibration isolation mechanism effectively eliminate both vertical and horizontal floor vibrations. Can shake. Further, in this precision stage apparatus, a force component in the vibration isolation direction during the vibration isolation operation of the vertical vibration isolation mechanism is obtained by using a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism as the horizontal vibration isolation mechanism. It is possible to configure a horizontal vibration isolation mechanism that does not affect the above.

本発明の第１実施形態による除振装置を適用した精密ステージ装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the precision stage apparatus to which the vibration isolator by 1st Embodiment of this invention is applied. 本発明の第１実施形態による除振装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the vibration isolator by 1st Embodiment of this invention. 図２に示した第１実施形態による除振装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the vibration isolator by 1st Embodiment shown in FIG. 図２に示した第１実施形態による除振装置の７００−７００線に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with 700-700 line of the vibration isolator by 1st Embodiment shown in FIG. 本発明の第２実施形態による除振装置を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the vibration isolator by 2nd Embodiment of this invention. 図５に示した第２実施形態による除振装置の８００−８００線に沿った部分断面図である。It is a fragmentary sectional view along the 800-800 line of the vibration isolator by 2nd Embodiment shown in FIG. 本発明の第２実施形態による除振装置のＸ方向除振部を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the X direction vibration isolator of the vibration isolator by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による除振装置のバネ部材を示す概略図である。It is the schematic which shows the spring member of the vibration isolator by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による除振装置のＸ方向除振部を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the X direction vibration isolator of the vibration isolator by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による除振装置の振動特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the vibration characteristic of the vibration isolator by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態による除振装置のＸ方向除振部を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the X direction vibration isolator of the vibration isolator by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態による除振装置の振動特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the vibration characteristic of the vibration isolator by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態による除振装置の変形例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the modification of the vibration isolator by 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による除振装置１００の構成について説明する。 (First embodiment)
With reference to FIGS. 1-4, the structure of the vibration isolator 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の第１実施形態による除振装置１００は、除振を必要とする精密機器などを支持する機能を有する。具体的には、除振装置１００は、半導体基板に回路パターンを現像する露光装置に用いられる精密ステージ装置９００に適用される。精密ステージ装置９００は、図１に示すように、ステージ部９０１と、ステージ部９０１を支持するステージ装置用除振台９０２と、レーザ干渉計用除振台９０３とを備えている。   The vibration isolation device 100 according to the first embodiment of the present invention has a function of supporting precision equipment and the like that require vibration isolation. Specifically, the vibration isolation device 100 is applied to a precision stage device 900 used in an exposure device that develops a circuit pattern on a semiconductor substrate. As shown in FIG. 1, the precision stage device 900 includes a stage unit 901, a stage device vibration isolation table 902 that supports the stage unit 901, and a laser interferometer vibration isolation table 903.

ステージ部９０１は、可動テーブル９１１と、可動テーブル９１１のＸ方向およびＹ方向を取り囲むステージ固定部９１２と、可動テーブル９１１の上方に設けられた固定フレーム９１３とを含んでいる。また、ステージ部９０１は、ステージ装置用除振台９０２の上面上に配置されている。   The stage unit 901 includes a movable table 911, a stage fixing unit 912 that surrounds the X direction and the Y direction of the movable table 911, and a fixed frame 913 provided above the movable table 911. The stage unit 901 is disposed on the upper surface of the stage device vibration isolation table 902.

可動テーブル９１１は、回路パターンを転写するためのフォトマスク（図示せず）を下面に保持する機能を有している。また、可動テーブル９１１は、後述するように、水平面内のＸ方向、水平面内のＸ方向に直交するＹ方向、鉛直方向（Ｚ方向）、Ｘ軸回り方向（θｘ）、Ｙ軸回り方向（θｙ）およびＺ軸回り方向（θｚ）の６方向に動作可能に構成されている。すなわち、可動テーブル９１１は、６自由度で制御可能に構成されている。   The movable table 911 has a function of holding a photomask (not shown) for transferring a circuit pattern on the lower surface. Further, as will be described later, the movable table 911 includes an X direction in the horizontal plane, a Y direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane, a vertical direction (Z direction), a direction around the X axis (θx), and a direction around the Y axis (θy ) And the Z-axis rotation direction (θz). That is, the movable table 911 is configured to be controllable with six degrees of freedom.

レーザ干渉計システム９１８は、レーザ照射装置９１８ａと、複数のレーザ干渉計９１８ｂとを有している。また、レーザ干渉計システム９１８は、可動テーブル９１１のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の変位を高精度で検知することが可能に構成されている。また、レーザ照射装置９１８ａおよびレーザ干渉計９１８ｂは、レーザ干渉計用除振台９０３上に設置されている。   The laser interferometer system 918 includes a laser irradiation device 918a and a plurality of laser interferometers 918b. The laser interferometer system 918 is configured to be able to detect the displacement of the movable table 911 in the X direction, the Y direction, and the Z direction with high accuracy. The laser irradiation device 918a and the laser interferometer 918b are installed on a laser interferometer vibration isolation table 903.

ステージ装置用除振台９０２は、ステージ装置９０１を支持するために設けられている。また、ステージ装置用除振台９０２は、平面的に見て、矩形形状を有し、四隅に４つの脚部を備えている。また、４つの脚部には、それぞれ、除振装置１００（図１の網掛けで示した部分）が設けられている。   The stage device vibration isolation table 902 is provided to support the stage device 901. Further, the stage device vibration isolation table 902 has a rectangular shape in plan view, and includes four legs at four corners. The four legs are each provided with a vibration isolator 100 (portion shown by hatching in FIG. 1).

レーザ干渉計用除振台９０３は、レーザ干渉計システム９１８を支持するために設けられている。また、レーザ干渉計用除振台９０３は、平面的に見てＵ字形状を有し、ステージ装置用除振台９０２を取り囲むように配置されている。また、レーザ干渉計用除振台９０３は、ステージ装置用除振台９０２から所定距離だけ離間して配置されている。また、レーザ干渉計用除振台９０３は、４つの脚部を備えており、各脚部には、除振装置１００（図１の網掛けで示した部分）が設けられている。したがって、第１実施形態の精密ステージ装置９００では、ステージ装置用除振台９０２およびレーザ干渉計用除振台９０３を合わせて８つの除振装置１００が設けられている。   The laser interferometer vibration isolation table 903 is provided to support the laser interferometer system 918. The laser interferometer vibration isolation table 903 has a U-shape when viewed in a plan view, and is disposed so as to surround the stage device vibration isolation table 902. Further, the laser interferometer vibration isolation table 903 is arranged at a predetermined distance from the stage device vibration isolation table 902. Further, the laser interferometer vibration isolation table 903 includes four legs, and each leg is provided with a vibration isolation device 100 (a portion indicated by hatching in FIG. 1). Therefore, in the precision stage device 900 of the first embodiment, eight vibration isolation devices 100 are provided in total including the stage device vibration isolation table 902 and the laser interferometer vibration isolation table 903.

除振装置１００は、図２および図３に示すように、台座部１と、台座部１の上方に配置された鉛直方向除振機構２と、鉛直方向除振機構２の上方に配置された水平方向除振機構３とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the vibration isolation device 100 is disposed above the pedestal portion 1, the vertical vibration isolation mechanism 2 disposed above the pedestal portion 1, and the vertical vibration isolation mechanism 2. And a horizontal vibration isolation mechanism 3.

台座部１は、平面的に見て矩形形状（図２参照）を有するとともに、平板形状（図３参照）に形成されている。また、台座部１の下面の四隅には、４つの脚部１１が取り付けられている。また、台座部１は、４つの脚部１１を介して床面１１０に設置されており、水平に配置されている。また、台座部１は、図４に示すように、中央部に開口部１２を有している。   The pedestal portion 1 has a rectangular shape (see FIG. 2) when viewed in plan, and is formed in a flat plate shape (see FIG. 3). Further, four leg portions 11 are attached to the four corners of the lower surface of the pedestal portion 1. Moreover, the base part 1 is installed in the floor surface 110 via the four leg parts 11, and is arrange | positioned horizontally. Moreover, the base part 1 has the opening part 12 in the center part, as shown in FIG.

鉛直方向除振機構２は、床面１１０の鉛直方向（Ｚ方向）の振動を除振する機能を有している。また、鉛直方向除振機構２は、台座部１の上面の中央部上に設置されている。また、鉛直方向除振機構２は、底部２１と、下部シリンダ２２と、上部シリンダ２３とを含んでいる。   The vertical direction vibration isolation mechanism 2 has a function of vibration isolation in the vertical direction (Z direction) of the floor surface 110. The vertical vibration isolation mechanism 2 is installed on the center of the upper surface of the base 1. The vertical vibration isolation mechanism 2 includes a bottom portion 21, a lower cylinder 22, and an upper cylinder 23.

底部２１は、図４に示すように、台座部１の円形状の開口部１２に挿入される円筒形状の台座挿入部２１１と、台座挿入部２１１のＺ１方向側の部分から半径方向の外側に張り出した円形状のフランジ部２１２と、下部シリンダ２２に挿入されるシリンダ挿入部２１３とにより構成されている。また、底部２１は、フランジ部２１２の下面が台座部１の上面に当接するように設置されている。また、台座挿入部２１１の底部の中央部には、オリフィス２１１ａが形成されている。また、シリンダ挿入部２１３は、Ｚ１方向に突出するとともに、円形状の外周面が円筒形状の下部シリンダ２２の内周面に嵌合するように形成されている。また、シリンダ挿入部２１３の中央部には、平面的に見て円形状を有し、鉛直方向に延びる貫通孔２１３ａが形成されている。   As shown in FIG. 4, the bottom portion 21 includes a cylindrical pedestal insertion portion 211 inserted into the circular opening 12 of the pedestal portion 1, and a portion on the Z1 direction side of the pedestal insertion portion 211 radially outward. The protruding circular flange portion 212 and the cylinder insertion portion 213 inserted into the lower cylinder 22 are configured. The bottom portion 21 is installed such that the lower surface of the flange portion 212 abuts on the upper surface of the pedestal portion 1. In addition, an orifice 211 a is formed at the center of the bottom of the pedestal insertion portion 211. The cylinder insertion portion 213 protrudes in the Z1 direction and is formed so that a circular outer peripheral surface is fitted to an inner peripheral surface of the cylindrical lower cylinder 22. In addition, a through hole 213a having a circular shape in plan view and extending in the vertical direction is formed at the center of the cylinder insertion portion 213.

下部シリンダ２２は、図３および図４に示すように、側方から見て上側（Ｚ１方向側）に突出する凸形状に形成されている。また、下部シリンダ２２は、円筒形状に形成された下側本体部２２１と、下側本体部２２１の下端部から半径方向の外側に張り出したフランジ２２２とにより構成されている。下側本体部２２１の外周面は、図４に示すように、上部シリンダ２３の内周面に対向するように配置されている。また、下側本体部２２１の外周面の上部には、周方向に延びる上下２本（２段）の溝部２２１ａが形成されている。また、２本の溝部２２１ａ内には、フッ素ゴムからなる２つのＯリング２２３が配置されている。これにより、下部シリンダ２２と上部シリンダ２３との間の密閉性が高められる。また、下部シリンダ２２は、フランジ２２２の下面が底部２１のフランジ部２１２の上面に当接するように底部２１上に設置されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the lower cylinder 22 is formed in a convex shape that protrudes upward (Z1 direction side) when viewed from the side. The lower cylinder 22 includes a lower main body portion 221 formed in a cylindrical shape, and a flange 222 that protrudes outward in the radial direction from the lower end portion of the lower main body portion 221. As shown in FIG. 4, the outer peripheral surface of the lower main body 221 is disposed so as to face the inner peripheral surface of the upper cylinder 23. Further, two upper and lower (two steps) groove portions 221 a extending in the circumferential direction are formed on the upper portion of the outer peripheral surface of the lower main body portion 221. Two O-rings 223 made of fluororubber are arranged in the two groove portions 221a. Thereby, the sealing performance between the lower cylinder 22 and the upper cylinder 23 is improved. The lower cylinder 22 is installed on the bottom portion 21 so that the lower surface of the flange 222 is in contact with the upper surface of the flange portion 212 of the bottom portion 21.

上部シリンダ２３は、図３および図４に示すように、側方から見て下側（Ｚ２方向側）に突出する凸形状に形成されている。また、上部シリンダ２３は、円筒形状に形成された上部シリンダ本体部２３１と、上部シリンダ本体部２３１の上端部から半径方向の外側に張り出した上板部２３２とにより構成されている。上部シリンダ本体部２３１の内周面は、下側本体部２２１の外周面に対向するように配置されている。また、上部シリンダ２３の上部シリンダ本体部２３１の内周面が下側本体部２２１の外周面に対して摺動して鉛直方向（Ｚ方向）に相対移動可能に構成されている。また、上部シリンダ２３の上板部２３２は、円筒形状の上部シリンダ本体部２３１の上部を塞ぐように設けられている。また、上板部２３２の上面は、平面的に見て矩形形状に形成されている。また、上板部２３２は、水平に配置されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the upper cylinder 23 is formed in a convex shape that protrudes downward (Z2 direction side) when viewed from the side. The upper cylinder 23 includes an upper cylinder main body 231 formed in a cylindrical shape and an upper plate portion 232 projecting outward from the upper end of the upper cylinder main body 231 in the radial direction. The inner peripheral surface of the upper cylinder main body 231 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the lower main body 221. Further, the inner peripheral surface of the upper cylinder main body portion 231 of the upper cylinder 23 is configured to slide relative to the outer peripheral surface of the lower main body portion 221 so as to be relatively movable in the vertical direction (Z direction). The upper plate portion 232 of the upper cylinder 23 is provided so as to close the upper portion of the cylindrical upper cylinder body portion 231. Further, the upper surface of the upper plate portion 232 is formed in a rectangular shape when seen in a plan view. Moreover, the upper board part 232 is arrange | positioned horizontally.

また、鉛直方向除振機構２は、底部２１と下部シリンダ２２と上部シリンダ２３とにより取り囲まれたバネ配置空間２４を有している。バネ配置空間２４は、オリフィス２１１ａ以外の部分は密閉されている。また、バネ配置空間２４は、上部シリンダ２３が下部シリンダ２２に対して鉛直方向（Ｚ方向）に移動することによって、容積が変動されるように構成されている。また、バネ配置空間２４には、圧縮コイルバネからなるバネ部材２５が配置されている。また、バネ部材２５の上端部と上部シリンダ２３の上板部２３２との間には、上板部２３２の下面にバネ反力が均一に作用するようにゴム部材２５１が設けられ、バネ部材２５の下端部と底部２１のシリンダ挿入部２１３との間には、シリンダ挿入部２１３の上面にバネ反力が均一に作用するようにゴム部材２５２が設けられている。また、バネ部材２５は、水平方向除振機構３とは独立して設けられている。また、バネ部材２５は、上部シリンダ２３および上部シリンダ２３上の部分の重量を支持するように構成されている。なお、バネ部材２５は、本発明の「第１バネ部材」の一例である。   Further, the vertical vibration isolation mechanism 2 has a spring arrangement space 24 surrounded by a bottom portion 21, a lower cylinder 22, and an upper cylinder 23. The spring arrangement space 24 is hermetically sealed except for the orifice 211a. Further, the spring arrangement space 24 is configured such that the volume is changed by the upper cylinder 23 moving in the vertical direction (Z direction) with respect to the lower cylinder 22. In the spring arrangement space 24, a spring member 25 made of a compression coil spring is arranged. A rubber member 251 is provided between the upper end portion of the spring member 25 and the upper plate portion 232 of the upper cylinder 23 so that the spring reaction force acts uniformly on the lower surface of the upper plate portion 232. A rubber member 252 is provided between the lower end portion of the cylinder 21 and the cylinder insertion portion 213 of the bottom portion 21 so that the spring reaction force acts uniformly on the upper surface of the cylinder insertion portion 213. The spring member 25 is provided independently from the horizontal vibration isolation mechanism 3. The spring member 25 is configured to support the weight of the upper cylinder 23 and a portion on the upper cylinder 23. The spring member 25 is an example of the “first spring member” in the present invention.

また、バネ配置空間２４には、バネ部材２５の中央部を通るように鉛直方向に延びるリニアブッシュ軸２６が配置されている。リニアブッシュ軸２６は、フランジ状の上端部２６１が上部シリンダ２３の上板部２３２の下面に固定的に取り付けられている。また、リニアブッシュ軸２６は、金属製であり、段付きの円柱形状に形成されている。具体的には、リニアブッシュ軸２６は、上部２６２の直径Ｄ１が下部２６３の直径Ｄ２に比べて大きくなるように構成されている。また、シリンダ挿入部２１３の円形状の貫通孔２１３ａには、貫通孔２７１を有する凸形状の金属製のリニアブッシュ本体２７が挿入されて取り付けられている。また、リニアブッシュ軸２６の円柱形状の下部２６３は、リニアブッシュ本体２７の貫通孔２７１に挿入されている。また、リニアブッシュ軸２６は、リニアブッシュ本体２７により下部２６３が水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）の移動を規制されることによって、水平方向に位置ずれしないように構成されている。また、リニアブッシュ軸２６の下部２６３は、リニアブッシュ本体２７の貫通孔２７１に対して鉛直方向（Ｚ方向）に摺動可能に構成されている。これにより、バネ部材２５の圧縮量（変位量）が変化するのに伴って上部シリンダ２３が下部シリンダ２２に対して鉛直方向（上下方向）に移動する際に、リニアブッシュ軸２６は、リニアブッシュ本体２７により水平方向の移動が規制された状態で鉛直方向（上下方向）に移動される。これにより、上部シリンダ２３が下部シリンダ２２に対して鉛直方向（上下方向）に移動する際に、上部シリンダ２３は水平方向に位置ずれしないように構成されている。   Further, a linear bush shaft 26 extending in the vertical direction so as to pass through the central portion of the spring member 25 is arranged in the spring arrangement space 24. The linear bush shaft 26 has a flange-shaped upper end 261 fixedly attached to the lower surface of the upper plate portion 232 of the upper cylinder 23. The linear bushing shaft 26 is made of metal and is formed in a stepped cylindrical shape. Specifically, the linear bushing shaft 26 is configured such that the diameter D1 of the upper portion 262 is larger than the diameter D2 of the lower portion 263. A convex metal linear bushing body 27 having a through hole 271 is inserted and attached to the circular through hole 213a of the cylinder insertion portion 213. A cylindrical lower portion 263 of the linear bushing shaft 26 is inserted into the through hole 271 of the linear bushing body 27. Further, the linear bush shaft 26 is configured not to be displaced in the horizontal direction when the lower portion 263 is restricted from moving in the horizontal direction (X direction and Y direction) by the linear bush main body 27. Further, the lower portion 263 of the linear bush shaft 26 is configured to be slidable in the vertical direction (Z direction) with respect to the through hole 271 of the linear bush body 27. Thus, when the upper cylinder 23 moves in the vertical direction (vertical direction) with respect to the lower cylinder 22 as the compression amount (displacement amount) of the spring member 25 changes, the linear bush shaft 26 The body 27 is moved in the vertical direction (up and down direction) in a state where movement in the horizontal direction is restricted. Thus, when the upper cylinder 23 moves in the vertical direction (vertical direction) with respect to the lower cylinder 22, the upper cylinder 23 is configured not to be displaced in the horizontal direction.

上記の構成により、鉛直方向除振機構２は、床面１１０の鉛直方向の振動をバネ部材２５のバネ反力により除振することが可能である。この際、バネ配置空間２４の容積の変化に伴う空気の出し入れ（排出および吸入）がオリフィス２１１ａからのみ可能となり、鉛直方向の振動に対して減衰力が発生するように構成されている。また、鉛直方向除振機構２は、水平方向除振機構３とは独立して設けられたバネ部材２５の鉛直方向の伸縮に伴う復元力により鉛直方向の除振を行うので、水平方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０の鉛直方向の振動を除振することが可能である。さらに、鉛直方向除振機構２は、リニアブッシュ軸２６およびリニアブッシュ本体２７により上部シリンダ２３の水平方向への位置ずれが規制されるので、鉛直方向の除振時において水平方向の力に対して影響が及ぶのをより確実に防止することが可能である。   With the above configuration, the vertical direction vibration isolation mechanism 2 can isolate the vibration in the vertical direction of the floor surface 110 by the spring reaction force of the spring member 25. At this time, air can be taken in and out (discharged and sucked) in accordance with the change in the volume of the spring arrangement space 24 only from the orifice 211a, and a damping force is generated against vibration in the vertical direction. Further, since the vertical vibration isolation mechanism 2 performs vibration isolation in the vertical direction by the restoring force accompanying the expansion and contraction in the vertical direction of the spring member 25 provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism 3, It is possible to remove the vibration in the vertical direction of the floor surface 110 without affecting the vibration. Further, the vertical vibration isolation mechanism 2 is controlled by the linear bush shaft 26 and the linear bush body 27 in the horizontal direction so that the upper cylinder 23 is not displaced in the horizontal direction. It is possible to prevent the influence more reliably.

また、第１実施形態の鉛直方向除振機構２の振動伝達特性は、以下に示す式（１）となり、２次遅れ系の伝達特性となる。   In addition, the vibration transmission characteristic of the vertical vibration isolation mechanism 2 of the first embodiment is expressed by the following equation (1), which is a transmission characteristic of a second-order lag system.

出力（鉛直方向除振機構２による除振後の振動）／入力（床面１１０の鉛直方向の振動）＝（Ｃｓ＋Ｋ）／（Ｍｓ２＋Ｃｓ＋Ｋ）・・・・・（１）
上記式（１）において、Ｍは、バネ部材２５により支持する重量（Ｎ）、Ｋは、バネ定数（Ｎ／ｍｍ）、Ｃは、オリフィス２１１ａにより得られるダンピング（Ｎ／（ｍｍ／ｓ））をそれぞれ表す。 Output (vibration after vibration isolation by the vertical vibration isolation mechanism 2) / input (vibration in the vertical direction of the floor 110) = (Cs + K) / (Ms 2 + Cs + K) (1)
In the above formula (1), M is a weight (N) supported by the spring member 25, K is a spring constant (N / mm), and C is a damping (N / (mm / s)) obtained by the orifice 211a. Respectively.

水平方向除振機構３は、図３および図４に示すように、水平面内のＸ方向の振動を除振するＸ方向除振部３１と、Ｘ方向に直交する水平面内のＹ方向の振動を除振するＹ方向除振部３２とを含んでいる。Ｘ方向除振部３１は、鉛直方向除振機構２の上側に配置されている。また、Ｘ方向除振部３１は、水平機構板３１１と、水平機構板３１１上に載置される２つの振り子３１２（図２参照）と、振り子３１２上に載置される水平共用板３１３とにより構成されている。なお、このＸ方向除振部３１においては、水平機構板３１１は、本発明の「第１水平テーブル」の一例であり、水平共用板３１３は、本発明の「第２水平テーブル」の一例である。   As shown in FIGS. 3 and 4, the horizontal vibration isolation mechanism 3 includes an X-direction vibration isolation unit 31 that isolates vibrations in the X direction in the horizontal plane, and vibrations in the Y direction in the horizontal plane orthogonal to the X direction. And a Y-direction vibration isolation unit 32 that performs vibration isolation. The X direction vibration isolation unit 31 is disposed on the upper side of the vertical direction vibration isolation mechanism 2. The X-direction vibration isolation unit 31 includes a horizontal mechanism plate 311, two pendulums 312 (see FIG. 2) placed on the horizontal mechanism plate 311, and a horizontal common plate 313 placed on the pendulum 312. It is comprised by. In the X-direction vibration isolation unit 31, the horizontal mechanism plate 311 is an example of the “first horizontal table” in the present invention, and the horizontal shared plate 313 is an example of the “second horizontal table” in the present invention. is there.

水平機構板３１１は、上部シリンダ２３の上板部２３２の上面に水平に取り付けられている。また、水平機構板３１１は、Ｘ方向から見て上側に突出する凸形状に形成されている。   The horizontal mechanism plate 311 is horizontally attached to the upper surface of the upper plate portion 232 of the upper cylinder 23. Moreover, the horizontal mechanism board 311 is formed in the convex shape which protrudes upwards seeing from a X direction.

２つの振り子３１２は、図２に示すように、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて平行に配置されている。また、２つの振り子３１２は、鉛直方向除振機構２とは独立して設けられている。また、各振り子３１２は、図３および図４に示すように、丸軸部３１２ａと、丸軸部３１２ａのＹ方向の両端部に取り付けられた２本の腕部３１２ｂと、腕部３１２ｂの各々の下端部に取り付けられた２つの錘部３１２ｃとを有している。また、各振り子３１２の丸軸部３１２ａは、Ｙ方向に延びる円柱形状に形成されているとともに、Ｙ方向の中央部が両端部に比べて太く（直径が大きく）なっている。また、丸軸部３１２ａは、直径の大きい中央部が水平機構板３１１の上面に線接触するように水平機構板３１１上に載置されている。また、丸軸部３１２ａの両端部近傍には、丸軸部３１２ａを回転可能に支持する２つのベアリング３１２ｄが取り付けられている。ベアリング３１２ｄの外周部には、全周にわたって溝が形成されている。また、ベアリング３１２ｄの外周部の溝には、水平機構板３１１および水平共用板３１３のＹ方向の両端部にそれぞれ取り付けられた係合爪３１２ｅが係合されている。すなわち、各ベアリング３１２ｄは、上下方向から挟み込む２つの係合爪３１２ｅによりＹ方向への移動が規制されている。これにより、丸軸部３１２ａの軸方向（Ｙ方向）への位置ずれを規制することが可能である。なお、ベアリング３１２ｄは、本発明の「軸受け部」の一例であり、係合爪３１２ｅは、本発明の「移動規制部」の一例である。また、丸軸部３１２ａの直径の大きい中央部の両端部と水平機構板３１１との間の隙間には、ゴム部材３１２ｆが設置されている。ゴム部材３１２ｆは、丸軸部３１２ａに当接して丸軸部３１２ａが回動する際の抵抗を増加させるために設けられている。すなわち、ゴム部材３１２ｆにより、丸軸部３１２ａの回動に対して減衰力が発生する。   As shown in FIG. 2, the two pendulums 312 are arranged in parallel in the X direction at a predetermined interval. The two pendulums 312 are provided independently from the vertical vibration isolation mechanism 2. As shown in FIGS. 3 and 4, each pendulum 312 includes a round shaft portion 312a, two arm portions 312b attached to both ends in the Y direction of the round shaft portion 312a, and each of the arm portions 312b. And two weight portions 312c attached to the lower end of the. Further, the round shaft portion 312a of each pendulum 312 is formed in a columnar shape extending in the Y direction, and the center portion in the Y direction is thicker (the diameter is larger) than both end portions. Further, the round shaft portion 312 a is placed on the horizontal mechanism plate 311 so that the central portion having a large diameter is in line contact with the upper surface of the horizontal mechanism plate 311. In addition, two bearings 312d that rotatably support the round shaft portion 312a are attached in the vicinity of both ends of the round shaft portion 312a. Grooves are formed on the entire outer periphery of the bearing 312d. Further, engaging claws 312e attached to both ends of the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 in the Y direction are engaged with the grooves on the outer peripheral portion of the bearing 312d. That is, each bearing 312d is restricted from moving in the Y direction by two engaging claws 312e sandwiched from above and below. Thereby, it is possible to regulate the positional deviation of the round shaft portion 312a in the axial direction (Y direction). The bearing 312d is an example of the “bearing portion” in the present invention, and the engaging claw 312e is an example of the “movement restricting portion” in the present invention. Further, a rubber member 312f is installed in a gap between both ends of the central portion having a large diameter of the round shaft portion 312a and the horizontal mechanism plate 311. The rubber member 312f is provided in order to increase resistance when the round shaft portion 312a rotates by contacting the round shaft portion 312a. That is, the rubber member 312f generates a damping force with respect to the rotation of the round shaft portion 312a.

また、振り子３１２の腕部３１２ｂは、鉛直方向（Ｚ方向）に延びるように形成されている。また、腕部３１２ｂは、鉛直方向除振機構２の側方の外側に鉛直方向除振機構２と高さ位置が重複するように配置されている。また、腕部３１２ｂは、上端部近傍が丸軸部３１２ａのＹ方向の両端部に固定的に取り付けられている。すなわち、腕部３１２ｂは、丸軸部３１２ａが回動する場合に、丸軸部３１２ａの軸線を回動中心として丸軸部３１２ａとともに回動するように構成されている。また、錘部３１２ｃは、所定の質量を有し、下端が下部シリンダ２２の下端近傍に位置するように配置されている。この錘部３１２ｃは、腕部３１２ｂが回動する際に、腕部３１２ｂを元の位置（腕部３１２ｂが鉛直方向になる位置）に戻す復元力を効果的に発生させるために設けられている。また、鉛直方向除振機構２と高さ位置が重複するように腕部３１２ｂを配置することによって、腕部３１２ｂの長さが長くなる分、錘部３１２ｃの質量を小さくすることが可能である。   The arm portion 312b of the pendulum 312 is formed to extend in the vertical direction (Z direction). Further, the arm portion 312b is arranged outside the lateral side of the vertical direction vibration isolation mechanism 2 so that the height position overlaps with that of the vertical direction vibration isolation mechanism 2. The arm 312b is fixedly attached to both ends of the round shaft 312a in the Y direction in the vicinity of the upper end. That is, the arm portion 312b is configured to rotate together with the round shaft portion 312a about the axis of the round shaft portion 312a when the round shaft portion 312a rotates. Further, the weight portion 312 c has a predetermined mass, and is arranged so that the lower end is positioned in the vicinity of the lower end of the lower cylinder 22. The weight portion 312c is provided in order to effectively generate a restoring force that returns the arm portion 312b to the original position (position where the arm portion 312b is in the vertical direction) when the arm portion 312b rotates. . Further, by arranging the arm portion 312b so that the height position overlaps with the vertical vibration isolation mechanism 2, the mass of the weight portion 312c can be reduced by the length of the arm portion 312b. .

水平共用板３１３は、２本の丸軸部３１２ａの直径の大きい中央部上に水平に載置されている。すなわち、水平共用板３１３は、２本の丸軸部３１２ａにより線接触で支持されている。   The horizontal common plate 313 is horizontally placed on the central portion having a large diameter of the two round shaft portions 312a. That is, the horizontal shared plate 313 is supported by the two round shaft portions 312a in line contact.

上記の構成により、Ｘ方向除振部３１は、後述するように、床面１１０のＸ方向成分の振動を２つの振り子３１２の復元力により除振することが可能である。この際、振り子３１２の復元力に伴って鉛直方向の力成分は生じないので、Ｘ方向除振部３１は、鉛直方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０のＸ方向成分の振動を除振することが可能である。   With the above configuration, the X-direction vibration isolation unit 31 can vibration-isolate the vibration of the X-direction component of the floor surface 110 by the restoring force of the two pendulums 312 as will be described later. At this time, since a vertical force component does not occur with the restoring force of the pendulum 312, the X-direction vibration isolation unit 31 vibrates the X-direction component of the floor surface 110 without affecting the vertical force. Can be isolated.

Ｙ方向除振部３２は、図３および図４に示すように、Ｘ方向除振部３１の上側に配置されている。また、Ｙ方向除振部３２は、上記したＸ方向除振部３１の水平共用板３１３と、水平共用板３１３上に載置される２つの振り子３２２（図２参照）と、振り子３２２上に載置される定盤取付板３２３とにより構成されている。また、Ｙ方向除振部３２の定盤取付板３２３の上面上には、除振を必要とする精密機器を載置する定盤（図示せず）が設置される。なお、このＹ方向除振部３２においては、水平共用板３１３は、本発明の「第１水平テーブル」の一例であり、定盤取付板３２３は、本発明の「第２水平テーブル」の一例である。   As shown in FIGS. 3 and 4, the Y direction vibration isolation unit 32 is disposed on the upper side of the X direction vibration isolation unit 31. The Y-direction vibration isolation unit 32 includes a horizontal shared plate 313 of the X-direction vibration isolation unit 31, two pendulums 322 (see FIG. 2) placed on the horizontal shared plate 313, and a pendulum 322. It is comprised with the surface plate mounting plate 323 mounted. Further, on the upper surface of the surface plate mounting plate 323 of the Y direction vibration isolation unit 32, a surface plate (not shown) on which a precision device requiring vibration isolation is placed. In the Y-direction vibration isolator 32, the horizontal shared plate 313 is an example of the “first horizontal table” in the present invention, and the surface plate mounting plate 323 is an example of the “second horizontal table” in the present invention. It is.

２つの振り子３２２は、Ｙ方向に平行に配置されている。また、定盤取付板３２３は、水平に配置された平板形状に形成されている。また、定盤取付板３２３は、２つの振り子３２２の２本の丸軸部３２２ａ上に載置されており、２本の丸軸部３２２ａにより線接触で支持されている。また、水平共用板３１３の上面には、上側に突出する２つの突出部３１３ａがＹ方向に所定の間隔を隔てて形成されている。この２つの突出部３１３ａは、それぞれ、２つの振り子３２２の２本の丸軸部３２２ａのＹ２方向側に所定の間隔を隔てて配置されている。また、定盤取付板３２３の下面には、下側に突出する２つの突出部３２３ａがＹ方向に所定の間隔を隔てて形成されている。この２つの突出部３２３ａは、それぞれ、２つの振り子３２２の２本の丸軸部３２２ａのＹ１方向側に所定の間隔を隔てて配置されている。これにより、丸軸部３２２ａ上に載置された定盤取付板３２３のＹ方向への移動が規制されるので、定盤取付板３２３がＹ方向に転落するのを防止することが可能である。なお、図示しないが、上記したＸ方向除振部３１でも、水平機構板３１１の上面および水平共用板３１３の下面に、それぞれ、水平共用板３１３の上面の突出部３１３ａおよび定盤取付板３２３の下面の突出部３２３ａと同様の突出部が形成されている。これにより、水平共用板３１３がＸ方向に転落するのを防止している。   The two pendulums 322 are arranged in parallel to the Y direction. Further, the surface plate mounting plate 323 is formed in a flat plate shape arranged horizontally. The surface plate mounting plate 323 is placed on the two round shaft portions 322a of the two pendulums 322, and is supported by the two round shaft portions 322a in line contact. In addition, on the upper surface of the horizontal shared plate 313, two protruding portions 313a protruding upward are formed at a predetermined interval in the Y direction. The two protrusions 313a are respectively disposed at a predetermined interval on the Y2 direction side of the two round shaft portions 322a of the two pendulums 322. Further, two projecting portions 323a projecting downward are formed on the lower surface of the surface plate mounting plate 323 at a predetermined interval in the Y direction. The two protrusions 323a are arranged at a predetermined interval on the Y1 direction side of the two round shaft portions 322a of the two pendulums 322, respectively. Thereby, since the movement in the Y direction of the surface plate mounting plate 323 placed on the round shaft portion 322a is restricted, it is possible to prevent the surface plate mounting plate 323 from falling in the Y direction. . Although not shown, in the X-direction vibration isolator 31 described above, the upper surface of the horizontal mechanism plate 311 and the lower surface of the horizontal common plate 313 are respectively provided with the protrusion 313a on the upper surface of the horizontal common plate 313 and the surface plate mounting plate 323. A protrusion similar to the protrusion 323a on the lower surface is formed. This prevents the horizontal shared plate 313 from falling in the X direction.

また、Ｙ方向除振部３２のその他の構成は、Ｘ方向とＹ方向とが異なるだけで、上記したＸ方向除振部３１と同様である。すなわち、Ｙ方向除振部３２の水平共用板３１３、振り子３２２および定盤取付板３２３は、それぞれ、Ｘ方向除振部３１の水平機構板３１１、振り子３１２および水平共用板３１３に対応している。また、Ｙ方向除振部３２の振り子３２２の丸軸部３２２ａ、腕部３２２ｂおよび錘部３２２ｃは、それぞれ、Ｘ方向除振部３１の振り子３１２の丸軸部３１２ａ、腕部３１２ｂおよび錘部３１２ｃに対応している。また、図示しないが、Ｙ方向除振部３２にも、Ｘ方向除振部３１のベアリング３１２ｄ、係合爪３１２ｅおよびゴム部材３１２ｆと同様に構成されたベアリング、係合爪およびゴム部材が設けられている。   The other configuration of the Y direction vibration isolation unit 32 is the same as that of the above-described X direction vibration isolation unit 31 except that the X direction and the Y direction are different. That is, the horizontal shared plate 313, the pendulum 322, and the surface plate mounting plate 323 of the Y-direction vibration isolation unit 32 correspond to the horizontal mechanism plate 311, the pendulum 312, and the horizontal common plate 313 of the X-direction vibration isolation unit 31, respectively. . Further, the round shaft portion 322a, the arm portion 322b, and the weight portion 322c of the pendulum 322 of the Y direction vibration isolation portion 32 are respectively the round shaft portion 312a, the arm portion 312b, and the weight portion 312c of the pendulum 312 of the X direction vibration isolation portion 31. It corresponds to. Although not shown, the Y-direction vibration isolation unit 32 is also provided with bearings, engagement claws, and rubber members that are configured in the same manner as the bearing 312d, the engagement claws 312e, and the rubber member 312f of the X-direction vibration isolation unit 31. ing.

上記の構成により、Ｙ方向除振部３２は、後述するように、Ｘ方向除振部３１と同様に、床面１１０のＹ方向成分の振動を２つの振り子３２２の復元力により除振することが可能である。この際、振り子３２２の復元力に伴って鉛直方向の力成分は生じないので、Ｙ方向除振部３２は、鉛直方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０のＹ方向成分の振動を除振することが可能である。   With the above configuration, the Y-direction vibration isolation unit 32, as will be described later, isolates the vibration of the Y-direction component of the floor surface 110 by the restoring force of the two pendulums 322, as in the X-direction vibration isolation unit 31. Is possible. At this time, since the vertical force component is not generated in accordance with the restoring force of the pendulum 322, the Y-direction vibration isolation unit 32 vibrates the Y-direction component of the floor surface 110 without affecting the vertical force. Can be isolated.

次に、図４を参照して、第１実施形態による除振装置１００において、床面１１０が鉛直方向に振動する場合の鉛直方向除振機構２による除振動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 4, the vibration isolation operation by the vertical vibration isolation mechanism 2 when the floor surface 110 vibrates in the vertical direction in the vibration isolation device 100 according to the first embodiment will be described.

床面１１０が鉛直方向（Ｚ方向）に振動すると、台座部１を介して鉛直方向除振機構２の底部２１および下部シリンダ２２が鉛直方向に移動される。この際、バネ部材２５は、鉛直方向に伸縮して床面１１０の鉛直方向の振動を除振する。また、バネ部材２５の伸縮に伴ってバネ部材２５により支持される上部シリンダ２３が下部シリンダ２２に対して相対的に鉛直方向（Ｚ方向）に移動することによって、バネ配置空間２４の容積が変動する。この際、オリフィス２１１ａを介した空気の出し入れ（排出および吸入）によって減衰力が発生する。すなわち、鉛直方向除振機構２は、バネ部材２５による復元力およびオリフィス２１１ａによる減衰力を用いて鉛直方向（Ｚ方向）の振動を除振する。   When the floor surface 110 vibrates in the vertical direction (Z direction), the bottom portion 21 and the lower cylinder 22 of the vertical vibration isolation mechanism 2 are moved in the vertical direction via the pedestal portion 1. At this time, the spring member 25 expands and contracts in the vertical direction to isolate the vibration of the floor surface 110 in the vertical direction. Further, as the spring member 25 expands and contracts, the upper cylinder 23 supported by the spring member 25 moves in the vertical direction (Z direction) relative to the lower cylinder 22, thereby changing the volume of the spring arrangement space 24. To do. At this time, a damping force is generated by taking in and out (discharge and suction) of air through the orifice 211a. That is, the vertical direction vibration isolation mechanism 2 uses the restoring force by the spring member 25 and the damping force by the orifice 211a to isolate the vibration in the vertical direction (Z direction).

次に、図４を参照して、第１実施形態による除振装置１００において、床面１１０が水平方向に振動する場合の水平方向除振機構３による除振動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 4, the vibration isolation operation performed by the horizontal vibration isolation mechanism 3 when the floor surface 110 vibrates in the horizontal direction in the vibration isolation device 100 according to the first embodiment will be described.

床面１１０が水平方向に振動すると、Ｘ方向成分の振動が水平方向除振機構３のＸ方向除振部３１により除振され、Ｙ方向成分の振動が水平方向除振機構３のＹ方向除振部３２により除振される。以下に、Ｘ方向除振部３１によるＸ方向成分の振動の除振動作について説明する。   When the floor surface 110 vibrates in the horizontal direction, vibration in the X direction component is isolated by the X direction vibration isolation unit 31 of the horizontal direction vibration isolation mechanism 3, and vibration in the Y direction component is removed in the Y direction by the horizontal direction vibration isolation mechanism 3. Vibration is removed by the vibration unit 32. Below, the vibration isolation operation of the vibration of the X direction component by the X direction vibration isolation part 31 is demonstrated.

Ｘ方向除振部３１の水平機構板３１１は、床面１１０のＸ方向成分の振動によって、台座部１および鉛直方向除振機構２とともに振動方向に移動する。この水平機構板３１１の移動に伴って、２つの振り子３１２の２本の丸軸部３１２ａが回動されるので、２本の丸軸部３１２ａに支持される水平共用板３１３は水平機構板３１１とは反対方向に相対変位される。また、丸軸部３１２ａの回動によって、腕部３１２ｂが丸軸部３１２ａの軸中心を回動軸として回動されて腕部３１２ｂの下端部の錘部３１２ｃが持ち上げられる。この際、振り子３１２には、錘部３１２ｃの重量により水平機構板３１１と水平共用板３１３との相対変位を元に戻そうとする復元力が発生する。この振り子３１２の復元力によりＸ方向成分の振動が除振される。なお、Ｙ方向除振部３２によるＹ方向成分の振動の除振動作は、上記したＸ方向除振部３１によるＸ方向成分の振動の除振動作と同様であるので、その説明を省略する。   The horizontal mechanism plate 311 of the X direction vibration isolation unit 31 moves in the vibration direction together with the pedestal unit 1 and the vertical direction vibration isolation mechanism 2 due to vibration of the X direction component of the floor surface 110. As the horizontal mechanism plate 311 moves, the two round shaft portions 312a of the two pendulums 312 are rotated, so that the horizontal common plate 313 supported by the two round shaft portions 312a is the horizontal mechanism plate 311. Is displaced in the opposite direction. Further, by the rotation of the round shaft portion 312a, the arm portion 312b is rotated about the shaft center of the round shaft portion 312a, and the weight portion 312c at the lower end of the arm portion 312b is lifted. At this time, a restoring force is generated in the pendulum 312 to restore the relative displacement between the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 due to the weight of the weight portion 312c. The vibration of the X direction component is isolated by the restoring force of the pendulum 312. Note that the vibration isolation operation of the Y-direction component vibration by the Y-direction vibration isolation unit 32 is the same as the above-described vibration isolation operation of the X-direction component vibration by the X-direction vibration isolation unit 31, and thus the description thereof is omitted.

第１実施形態では、上記のように、鉛直方向除振機構２および振り子３１２を含む水平方向除振機構３を、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成することによって、鉛直方向除振機構２による鉛直方向の除振に際して定盤（被支持体）（図示せず）が水平方向に移動されないとともに、水平方向除振機構３による水平方向の除振に際して定盤（被支持体）が鉛直方向に移動されないので、鉛直方向除振機構２および水平方向除振機構３により、鉛直方向および水平方向の両方の床振動を有効に除振することができる。また、水平方向除振機構３として鉛直方向除振機構２とは独立して設けられた振り子３１２を用いることによって、鉛直方向除振機構２の除振動作時の除振方向の力成分には影響を与えない水平方向除振機構３を構成することができる。   In the first embodiment, as described above, when the horizontal vibration isolation mechanism 3 including the vertical vibration isolation mechanism 2 and the pendulum 312 is used, the force component in the vibration isolation direction is a force in another vibration isolation direction during each vibration isolation operation. By configuring so as not to affect the components, the surface plate (supported body) (not shown) is not moved in the horizontal direction during the vertical vibration isolation by the vertical vibration isolation mechanism 2, and the horizontal direction Since the surface plate (supported body) is not moved in the vertical direction at the time of horizontal vibration isolation by the vibration isolation mechanism 3, both the vertical and horizontal floors are moved by the vertical vibration isolation mechanism 2 and the horizontal vibration isolation mechanism 3. Vibration can be effectively damped. Further, by using a pendulum 312 provided independently of the vertical direction vibration isolation mechanism 2 as the horizontal direction vibration isolation mechanism 3, the force component in the vibration isolation direction during the vibration isolation operation of the vertical direction vibration isolation mechanism 2 is obtained. It is possible to configure the horizontal vibration isolation mechanism 3 that does not affect the vibration.

また、第１実施形態では、上記のように、振り子３１２の腕部３１２ｂを、鉛直方向除振機構２の側方の外側に鉛直方向除振機構２と高さ位置が重複するように配置することによって、水平方向除振機構３の振り子３１２の腕部３１２ｂを鉛直方向除振機構２の高さ位置とは異なる高さ位置に配置する場合に比べて、除振装置１００の鉛直方向の大きさ（高さ）を小さく抑えることができるので、その分、除振装置１００の小型化を図ることができる。また、振り子３１２の腕部３１２ｂを鉛直方向除振機構２と高さ位置が重複するように設けることによって、振り子３１２の腕部３１２ｂの長さを大きくした場合にも、除振装置１００の高さを小さくすることができる。これにより、振り子３１２の腕部３１２ｂの長さを十分に確保した上で除振装置１００の小型化を図ることができるので、水平方向の除振機能を十分に確保しながら除振装置１００の小型化を図ることができる。   In the first embodiment, as described above, the arm portion 312b of the pendulum 312 is disposed outside the side of the vertical vibration isolation mechanism 2 so that the height position overlaps with the vertical vibration isolation mechanism 2. Accordingly, the size of the vibration isolator 100 in the vertical direction is larger than that in the case where the arm portion 312b of the pendulum 312 of the horizontal vibration isolation mechanism 3 is disposed at a height position different from the height position of the vertical vibration isolation mechanism 2. Since the height (height) can be kept small, the vibration isolator 100 can be downsized accordingly. Even when the length of the arm portion 312b of the pendulum 312 is increased by providing the arm portion 312b of the pendulum 312 so that the height position overlaps that of the vertical vibration isolation mechanism 2, the height of the vibration isolation device 100 is increased. The thickness can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the vibration isolator 100 while sufficiently securing the length of the arm portion 312b of the pendulum 312. Therefore, it is possible to reduce the size of the vibration isolator 100 while sufficiently securing the horizontal vibration isolating function. Miniaturization can be achieved.

また、第１実施形態では、上記のように、１つの鉛直方向除振機構２と、Ｘ方向除振部３１およびＹ方向除振部３２を含む水平方向除振機構３とにより、３軸の除振を行うように構成することによって、互いに直交する３軸の除振を行うことができるので、鉛直方向および水平方向の全ての方向の床振動に対応することができる。   In the first embodiment, as described above, one vertical direction vibration isolation mechanism 2 and the horizontal direction vibration isolation mechanism 3 including the X direction vibration isolation unit 31 and the Y direction vibration isolation unit 32 are configured to be three-axis. By configuring so as to perform vibration isolation, it is possible to perform vibration isolation in three axes orthogonal to each other, so that it is possible to deal with floor vibrations in all directions in the vertical direction and the horizontal direction.

また、第１実施形態では、上記のように、鉛直方向除振機構２を、水平方向除振機構３とは独立して設けられたバネ部材２５による復元力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成することによって、バネ部材２５を用いた簡易な構成により、鉛直方向の床振動を容易に除振することができる。また、水平方向除振機構３とは独立して設けられたバネ部材２５による鉛直方向除振機構２と、鉛直方向除振機構２とは独立して設けられた振り子３１２による水平方向除振機構３との組み合わせにより、容易に、互いに影響を与えない水平方向除振機構３および鉛直方向除振機構２を得ることができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the vertical vibration isolation mechanism 2 is subjected to vertical floor vibration using the restoring force of the spring member 25 provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism 3. By configuring so as to perform vibration isolation, floor vibration in the vertical direction can be easily isolated with a simple configuration using the spring member 25. In addition, a vertical vibration isolation mechanism 2 using a spring member 25 provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism 3 and a horizontal vibration isolation mechanism using a pendulum 312 provided independently of the vertical vibration isolation mechanism 2. By combining with 3, it is possible to easily obtain the horizontal vibration isolation mechanism 3 and the vertical vibration isolation mechanism 2 that do not affect each other.

また、第１実施形態では、上記のように、鉛直方向除振機構２を、バネ部材２５による復元力およびオリフィス２１１ａによる減衰力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成することによって、鉛直方向の除振時に、バネ部材２５の復元力に加えてオリフィス２１１ａによる減衰力が働くので、鉛直方向の床振動を迅速に除振することができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the vertical direction vibration isolation mechanism 2 is configured to isolate the floor vibration in the vertical direction by using the restoring force by the spring member 25 and the damping force by the orifice 211a. Thus, when the vibration is removed in the vertical direction, the damping force by the orifice 211a acts in addition to the restoring force of the spring member 25, so that the floor vibration in the vertical direction can be quickly damped.

また、第１実施形態では、上記のように、水平機構板３１１（水平共用板３１３）と水平共用板３１３（定盤取付板３２３）とを水平方向に相対変位させるとともに、振り子３１２（３２２）の腕部３１２ｂ（３２２ｂ）が取り付けられることにより振り子３１２（３２２）の回動軸になる丸軸部３１２ａ（３２２ａ）を設けることによって、水平方向の床振動が生じた場合に、水平機構板３１１（水平共用板３１３）と水平共用板３１３（定盤取付板３２３）とが水平方向に相対変位するのに伴って振り子３１２（３２２）の回動軸となる丸軸部３１２ａ（３２２ａ）が回動されるので、この回動により振り子３１２（３２２）の腕部３１２ｂ（３２２ｂ）が振られる（回動される）。これにより、この振り子３１２（３２２）の復元力を用いて水平方向の床振動を容易に除振することができる。   In the first embodiment, as described above, the horizontal mechanism plate 311 (the horizontal common plate 313) and the horizontal common plate 313 (the surface plate mounting plate 323) are relatively displaced in the horizontal direction, and the pendulum 312 (322). When the horizontal shaft vibration is generated by providing the round shaft portion 312a (322a) which becomes the pivot shaft of the pendulum 312 (322) by attaching the arm portion 312b (322b) of the horizontal mechanism plate 311 As the horizontal shared plate 313 and the horizontal shared plate 313 (the surface plate mounting plate 323) are relatively displaced in the horizontal direction, the round shaft portion 312a (322a) serving as the rotation shaft of the pendulum 312 (322) rotates. Therefore, the arm portion 312b (322b) of the pendulum 312 (322) is swung (turned) by this rotation. Thereby, the floor vibration in the horizontal direction can be easily isolated by using the restoring force of the pendulum 312 (322).

また、第１実施形態では、上記のように、丸軸部３１２ａを回転可能に支持するとともに、外周部に溝を有するベアリング３１２ｄと、ベアリング３１２ｄの溝部に係合することによりベアリング３１２ｄに支持される丸軸部３１２ａの軸方向の移動を規制する係合爪３１２ｅとを設けることによって、丸軸部３１２ａが軸方向にずれるのを防止することができるので、水平方向除振機構３により丸軸部３１２ａの軸方向と直交する水平方向の振動成分をより確実に除振することができる。   In the first embodiment, as described above, the round shaft portion 312a is rotatably supported, and the bearing 312d having a groove on the outer peripheral portion and the groove portion of the bearing 312d are engaged with the bearing 312d. By providing the engagement claw 312e that restricts the movement of the round shaft portion 312a in the axial direction, the round shaft portion 312a can be prevented from shifting in the axial direction. The vibration component in the horizontal direction orthogonal to the axial direction of the portion 312a can be more reliably isolated.

（第２実施形態）
次に、図５〜図７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、水平方向除振機構４０３にリニアガイド４１４（４２４）を設けた除振装置４００について説明する。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, unlike the first embodiment, a vibration isolation device 400 in which a linear guide 414 (424) is provided in a horizontal vibration isolation mechanism 403 will be described. Note that in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本発明の第２実施形態による除振装置４００の水平方向除振機構４０３は、水平面内のＸ方向の振動を除振するＸ方向除振部４３１と、Ｘ方向に直交する水平面内のＹ方向の振動を除振するＹ方向除振部４３２とを含んでいる。Ｘ方向除振部４３１は、鉛直方向除振機構２の上側に配置されている。また、Ｘ方向除振部４３１は、水平機構板４１１と、水平機構板４１１のＹ方向の両側面に取り付けられる４本の腕部４１２ｂを含む振り子４１２と、水平機構板４１１の上方に配置される水平共用板４１３と、水平機構板４１１および水平共用板４１３の間に配置される２つのリニアガイド４１４とにより構成されている。なお、このＸ方向除振部４３１においては、水平機構板４１１は、本発明の「第１水平テーブル」の一例であり、水平共用板４１３は、本発明の「第２水平テーブル」の一例である。   The horizontal direction vibration isolation mechanism 403 of the vibration isolation device 400 according to the second embodiment of the present invention includes an X direction vibration isolation unit 431 for vibration isolation in the X direction in the horizontal plane, and a Y direction in the horizontal plane orthogonal to the X direction. And a Y-direction vibration isolation unit 432 for eliminating the vibration of The X direction vibration isolation unit 431 is disposed on the upper side of the vertical direction vibration isolation mechanism 2. The X-direction vibration isolation unit 431 is disposed above the horizontal mechanism plate 411, a pendulum 412 including four arm portions 412 b attached to both side surfaces of the horizontal mechanism plate 411 in the Y direction, and the horizontal mechanism plate 411. And a horizontal mechanism plate 411 and two linear guides 414 disposed between the horizontal common plate 413. In the X-direction vibration isolation unit 431, the horizontal mechanism plate 411 is an example of the “first horizontal table” in the present invention, and the horizontal shared plate 413 is an example of the “second horizontal table” in the present invention. is there.

振り子４１２の４本の腕部４１２ｂの下端部には、４つの錘部４１２ｃが取り付けられている。また、振り子４１２の４本の腕部４１２ｂは、水平機構板４１１のＹ方向の両側面にＸ方向に所定の間隔を隔てて２つずつ取り付けられている。具体的には、各腕部４１２ｂは、図６および図７に示すように、ネジ４１５により、ネジ４１５の軸中心を回動中心として水平機構板４１１に回動可能に取り付けられている。また、腕部４１２ｂの水平共用板４１３に対応する部分には、鉛直方向に延びる長穴４１２ｄが形成されている。長穴４１２ｄには、ネジ４１６が挿入されており、ネジ４１６は水平共用板４１３に取り付けられている。また、ネジ４１６は、長穴４１２ｄに対して長穴４１２ｄの延びる方向に相対移動可能であるとともに、長穴４１２ｄの延びる方向以外の方向には相対移動できないように構成されている。これにより、図７に示すように、腕部４１２ｂがネジ４１５を回動中心として回動する際には、ネジ４１６が長穴４１２ｄの延びる方向に移動して、水平機構板４１１と水平共用板４１３とがＸ方向に相対変位する。   Four weight portions 412 c are attached to the lower end portions of the four arm portions 412 b of the pendulum 412. Further, the four arm portions 412b of the pendulum 412 are attached to each side surface of the horizontal mechanism plate 411 in the Y direction at a predetermined interval in the X direction. Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, each arm portion 412 b is rotatably attached to the horizontal mechanism plate 411 with a screw 415 about the axis center of the screw 415. Further, a long hole 412d extending in the vertical direction is formed in a portion corresponding to the horizontal common plate 413 of the arm portion 412b. A screw 416 is inserted into the long hole 412d, and the screw 416 is attached to the horizontal common plate 413. Further, the screw 416 is configured to be relatively movable with respect to the elongated hole 412d in the direction in which the elongated hole 412d extends, and not to be relatively movable in a direction other than the direction in which the elongated hole 412d extends. Accordingly, as shown in FIG. 7, when the arm 412b rotates about the screw 415, the screw 416 moves in the direction in which the elongated hole 412d extends, and the horizontal mechanism plate 411 and the horizontal common plate 413 is relatively displaced in the X direction.

また、２つのリニアガイド４１４は、Ｘ方向に延びるようにＹ方向に所定の間隔を隔てて配置されている。また、リニアガイド４１４は、水平機構板４１１の上面に取り付けられたレール部４１４ａと、水平共用板４１３の下面に取り付けられ、レール部４１４ａに係合するガイド本体４１４ｂとにより構成されている。ガイド本体４１４ｂは、レール部４１４ａに沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。また、ガイド本体４１４ｂは、レール部４１４ａに係合することによって、Ｙ方向への移動が規制されている。これにより、水平機構板４１１と水平共用板４１３とは、Ｘ方向に相対変位可能であるとともに、Ｙ方向の相対変位が規制される。   The two linear guides 414 are arranged at a predetermined interval in the Y direction so as to extend in the X direction. The linear guide 414 includes a rail portion 414a attached to the upper surface of the horizontal mechanism plate 411 and a guide body 414b attached to the lower surface of the horizontal common plate 413 and engaged with the rail portion 414a. The guide body 414b is configured to be movable in the X direction along the rail portion 414a. The guide body 414b is restricted from moving in the Y direction by engaging with the rail portion 414a. As a result, the horizontal mechanism plate 411 and the horizontal shared plate 413 can be relatively displaced in the X direction, and the relative displacement in the Y direction is restricted.

上記の構成により、図７に示すように、Ｘ方向除振部４３１は、床面１１０のＸ方向成分の振動を４本の腕部４１２ｂを含む振り子４１２の復元力により除振することが可能である。この際、振り子４１２の復元力に伴って鉛直方向の力成分は生じないので、Ｘ方向除振部４３１は、鉛直方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０のＸ方向成分の振動を除振することが可能である。また、水平機構板４１１と水平共用板４１３との鉛直方向の距離を小さくすれば、支点（ネジ４１５）と作用点（ネジ４１６）との距離が小さくなるので、その分、振り子４１２による復元力が水平共用板４１３により有効に働く。   With the above configuration, as shown in FIG. 7, the X-direction vibration isolation unit 431 can isolate the vibration of the X-direction component of the floor surface 110 by the restoring force of the pendulum 412 including the four arm portions 412b. It is. At this time, since a vertical force component is not generated in accordance with the restoring force of the pendulum 412, the X-direction vibration isolation unit 431 vibrates the X-direction component of the floor surface 110 without affecting the vertical force. Can be isolated. Further, if the vertical distance between the horizontal mechanism plate 411 and the horizontal common plate 413 is reduced, the distance between the fulcrum (screw 415) and the action point (screw 416) is reduced. Therefore, the restoring force by the pendulum 412 is correspondingly reduced. Works effectively by the horizontal shared plate 413.

また、Ｙ方向除振部４３２は、図６に示すように、Ｘ方向除振部４３１の上側に配置されている。また、Ｙ方向除振部４３２は、図５に示すように、上記したＸ方向除振部４３１の水平共用板４１３（図６参照）と、下端部に錘部４２２ｃが取り付けられるとともに、水平共用板４１３のＸ方向の両側面に取り付けられる４本の腕部４２２ｂを含む振り子４２２と、水平共用板４１３の上方に配置される定盤取付板４２３と、水平共用板４１３および定盤取付板４２３の間に配置される２つのリニアガイド４２４（図６参照）とにより構成されている。また、Ｙ方向除振部４３２の定盤取付板４２３の上面上には、除振を必要とする精密機器を載置する定盤（図示せず）が設置される。なお、このＹ方向除振部４３２においては、水平共用板４１３は、本発明の「第１水平テーブル」の一例であり、定盤取付板４２３は、本発明の「第２水平テーブル」の一例である。   Further, as shown in FIG. 6, the Y direction vibration isolation unit 432 is disposed on the upper side of the X direction vibration isolation unit 431. Further, as shown in FIG. 5, the Y-direction vibration isolation unit 432 has a horizontal shared plate 413 (see FIG. 6) of the above-described X-direction vibration isolation unit 431 and a weight portion 422c attached to the lower end portion and a horizontal common plate. A pendulum 422 including four arm portions 422b attached to both side surfaces in the X direction of the plate 413, a surface plate mounting plate 423 disposed above the horizontal common plate 413, a horizontal common plate 413 and a surface plate attachment plate 423 And two linear guides 424 (see FIG. 6) disposed between the two. Further, on the upper surface of the surface plate mounting plate 423 of the Y direction vibration isolation unit 432, a surface plate (not shown) on which a precision device that requires vibration isolation is placed. In the Y-direction vibration isolation unit 432, the horizontal shared plate 413 is an example of the “first horizontal table” in the present invention, and the surface plate mounting plate 423 is an example of the “second horizontal table” in the present invention. It is.

また、Ｙ方向除振部４３２の構成は、Ｘ方向とＹ方向とが異なるだけで、上記したＸ方向除振部４３１と同様である。すなわち、Ｙ方向除振部４３２の水平共用板４１３、振り子４２２、定盤取付板４２３およびリニアガイド４２４は、それぞれ、Ｘ方向除振部４３１の水平機構板４１１、振り子４１２、水平共用板４１３およびリニアガイド４１４に対応している。   The configuration of the Y direction vibration isolation unit 432 is the same as that of the above-described X direction vibration isolation unit 431 except that the X direction and the Y direction are different. That is, the horizontal shared plate 413, the pendulum 422, the surface plate mounting plate 423, and the linear guide 424 of the Y direction vibration isolation unit 432 are the horizontal mechanism plate 411, the pendulum 412, the horizontal common plate 413, and the horizontal direction plate 413, respectively. It corresponds to the linear guide 414.

上記の構成により、Ｙ方向除振部４３２は、床面１１０のＹ方向成分の振動を振り子４２２の復元力により除振することが可能である。この際、振り子４２２の復元力に伴って鉛直方向の力成分は生じないので、Ｙ方向除振部４３２は、鉛直方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０のＹ方向成分の振動を除振することが可能である。   With the above configuration, the Y-direction vibration isolation unit 432 can isolate the vibration of the Y-direction component of the floor surface 110 by the restoring force of the pendulum 422. At this time, since a vertical force component is not generated in accordance with the restoring force of the pendulum 422, the Y-direction vibration isolation unit 432 vibrates the Y-direction component of the floor 110 without affecting the vertical force. Can be isolated.

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。   In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第２実施形態では、上記のように、水平機構板４１１（水平共用板４１３）と水平共用板４１３（定盤取付板４２３）とを水平方向に相対変位させるリニアガイド４１４（４２４）を設け、振り子４１２（４２２）の腕部４１２ｂ（４２２ｂ）を、水平機構板４１１（水平共用板４１３）および水平共用板４１３（定盤取付板４２３）の相対変位に伴って回動するように構成することによって、リニアガイド４１４（４２４）により、水平機構板４１１（水平共用板４１３）と水平共用板４１３（定盤取付板４２３）とがＸ方向（Ｙ方向）以外の方向に位置ずれするのを規制することができるので、Ｘ方向（Ｙ方向）の振動成分をより確実に除振することができる。   In the second embodiment, as described above, the linear guide 414 (424) that relatively displaces the horizontal mechanism plate 411 (horizontal shared plate 413) and the horizontal shared plate 413 (surface plate mounting plate 423) in the horizontal direction is provided. The arm portion 412b (422b) of the pendulum 412 (422) is configured to rotate with relative displacement of the horizontal mechanism plate 411 (horizontal common plate 413) and the horizontal common plate 413 (surface plate mounting plate 423). By the linear guide 414 (424), the horizontal mechanism plate 411 (the horizontal common plate 413) and the horizontal common plate 413 (the surface plate mounting plate 423) are prevented from being displaced in directions other than the X direction (Y direction). Therefore, the vibration component in the X direction (Y direction) can be more reliably isolated.

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

（第３実施形態）
次に、図８を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、鉛直方向除振機構２に１つのバネ部材２５を配置した上記第１実施形態とは異なり、鉛直方向除振機構５０２にバネ定数の異なる複数のバネ部材５２５ａ〜５２５ｄを設けた構成について説明する。なお、第３実施形態では、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, unlike the first embodiment in which one spring member 25 is disposed in the vertical direction vibration isolation mechanism 2, a plurality of spring members 525 a to 525 d having different spring constants are provided in the vertical direction vibration isolation mechanism 502. The provided structure will be described. Note that in the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本発明の第３実施形態の鉛直方向除振機構５０２では、図８に示すように、バネ配置空間２４にバネ定数の異なる４つのバネ部材５２５ａ、５２５ｂ、５２５ｃおよび５２５ｄが設置されている。詳細には、バネ配置空間２４内の底部２１（図４参照）上には、４つのアクチュエータ５２６ａ、５２６ｂ、５２６ｃおよび５２６ｄが設置されている。４つのアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄの上部には、それぞれ、バネ部材５２５ａ〜５２５ｄが取り付けられている。また、４つのアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄは、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄを互いに独立して鉛直方向に移動する機能を有している。また、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄは、水平方向除振機構３（図４参照）とは独立して設けられている。なお、４つのバネ部材５２５ａ、５２５ｂ、５２５ｃおよび５２５ｄは、本発明の「第１バネ部材」の一例である。   In the vertical direction vibration isolation mechanism 502 of the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, four spring members 525 a, 525 b, 525 c and 525 d having different spring constants are installed in the spring arrangement space 24. Specifically, four actuators 526a, 526b, 526c, and 526d are installed on the bottom 21 (see FIG. 4) in the spring arrangement space 24. Spring members 525a to 525d are attached to the upper portions of the four actuators 526a to 526d, respectively. The four actuators 526a to 526d have a function of moving the four spring members 525a to 525d in the vertical direction independently of each other. The four spring members 525a to 525d are provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism 3 (see FIG. 4). The four spring members 525a, 525b, 525c, and 525d are examples of the “first spring member” in the present invention.

上部シリンダ２３（図４参照）の下側には、荷重センサ５２７が取り付けられている。また、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄは、アクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄにより鉛直上方向に移動されることによって、上端部が荷重センサ５２７の下面に当接されるように構成されている。また、荷重センサ５２７は、荷重センサ５２７の下面に当接するバネ部材により支持される重量を検出するように構成されている。また、上部シリンダ２３（図４参照）と底部２１（図４参照）との間には、上部シリンダ２３と底部２１との相対変位を検知する変位センサ５２８が設置されている。   A load sensor 527 is attached to the lower side of the upper cylinder 23 (see FIG. 4). Further, the four spring members 525a to 525d are configured such that the upper ends thereof are brought into contact with the lower surface of the load sensor 527 by being moved vertically upward by the actuators 526a to 526d. The load sensor 527 is configured to detect the weight supported by the spring member that contacts the lower surface of the load sensor 527. Further, a displacement sensor 528 for detecting a relative displacement between the upper cylinder 23 and the bottom portion 21 is installed between the upper cylinder 23 (see FIG. 4) and the bottom portion 21 (see FIG. 4).

また、鉛直方向除振機構５０２には、制御部５２９が設けられている。この制御部５２９は、４つのアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄと、荷重センサ５２７と、変位センサ５２８とに接続されている。制御部５２９は、荷重センサ５２７による検出結果に基づいて、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄのうち、より適したバネ定数となるバネ部材を単体または複数の組み合わせで選択するように構成されている。詳細には、制御部５２９は、荷重センサ５２７による検出結果と、ユーザにより設定される所望の共振周波数とに基づいて、目標とするバネ定数を算出するように構成されている。ここで、目標とするバネ定数は、以下の式（２）により算出する。   The vertical direction vibration isolation mechanism 502 is provided with a control unit 529. The control unit 529 is connected to four actuators 526 a to 526 d, a load sensor 527, and a displacement sensor 528. Based on the detection result by the load sensor 527, the control unit 529 is configured to select a spring member having a more suitable spring constant among the four spring members 525a to 525d, alone or in combination. Specifically, the control unit 529 is configured to calculate a target spring constant based on the detection result by the load sensor 527 and a desired resonance frequency set by the user. Here, the target spring constant is calculated by the following equation (2).

共振周波数＝１／２π×√（Ｋ／Ｍ）・・・・・（２）
上記式（２）において、Ｋは、バネ定数（Ｎ／ｍｍ）、Ｍは、バネ部材が支持する重量（Ｎ）をそれぞれ表す。 Resonance frequency = 1 / 2π × √ (K / M) (2)
In the above formula (2), K represents a spring constant (N / mm), and M represents a weight (N) supported by the spring member.

また、制御部５２９は、目標とするバネ定数となるように、より適したバネ部材を単体または複数の組み合わせで選択する。また、制御部５２９は、算出したバネ定数と荷重センサ５２７による検出結果とに基づいて、バネ部材の縮み量を算出するように構成されている。また、制御部５２９は、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄのうちの選択したバネ部材を、対応するアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄを駆動させて作動位置に移動するように構成されている。この際、制御部５２９は、選択したバネ部材の縮み量が算出した縮み量となるように、対応するアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄのストローク量を調整するように構成されている。さらに、制御部５２９は、バネ部材により支持する重量が変化した場合でも、対応するアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄのストローク量を調整して、支持する上部シリンダ２３の高さ位置が変動しないようにすることも可能である。   Further, the control unit 529 selects a more suitable spring member as a single member or a plurality of combinations so as to achieve a target spring constant. The control unit 529 is configured to calculate the amount of contraction of the spring member based on the calculated spring constant and the detection result by the load sensor 527. Further, the control unit 529 is configured to move the selected spring member among the four spring members 525a to 525d to the operating position by driving the corresponding actuators 526a to 526d. At this time, the control unit 529 is configured to adjust the stroke amounts of the corresponding actuators 526a to 526d so that the contraction amount of the selected spring member becomes the calculated contraction amount. Further, the control unit 529 may adjust the stroke amount of the corresponding actuator 526a to 526d so that the height position of the supported upper cylinder 23 does not fluctuate even when the weight supported by the spring member changes. Is possible.

上記の構成により、第３実施形態の鉛直方向除振機構５０２は、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄを用いてバネ定数を変化させるとともに、より適したバネ定数のバネ部材により鉛直方向の床振動を除振するように構成されている。また、鉛直方向除振機構５０２は、水平方向除振機構３（図４参照）とは独立して設けられたバネ部材の鉛直方向の伸縮に伴う復元力により鉛直方向の除振を行うので、水平方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０（図４参照）の鉛直方向の振動を除振することが可能である。   With the above configuration, the vertical vibration isolation mechanism 502 according to the third embodiment changes the spring constant using the four spring members 525a to 525d, and causes the floor vibration in the vertical direction by the spring member having a more suitable spring constant. It is configured for vibration isolation. Further, the vertical vibration isolation mechanism 502 performs vibration isolation in the vertical direction by the restoring force accompanying the vertical expansion and contraction of the spring member provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism 3 (see FIG. 4). It is possible to remove the vibration in the vertical direction of the floor 110 (see FIG. 4) without affecting the horizontal force.

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining configuration of the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

第３実施形態では、上記のように、鉛直方向除振機構５０２を、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄの組み合わせによりバネ定数を変化させて鉛直方向の床振動を除振するように構成することによって、バネ部材により支持する荷重が変化した場合でも、バネ定数を変化させることにより共振周波数が変化するのを抑制することができるので、鉛直方向の床振動を効果的に除振することができる。   In the third embodiment, as described above, the vertical vibration isolation mechanism 502 is configured to reduce the vertical floor vibration by changing the spring constant by the combination of the four spring members 525a to 525d. Even when the load supported by the spring member is changed, the resonance frequency can be prevented from changing by changing the spring constant, so that the floor vibration in the vertical direction can be effectively isolated.

また、第３実施形態では、上記のように、バネ部材５２５ａ〜５２５ｄのバネ定数を変化させるアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄを設けることによって、バネ部材により支持する荷重の変化に応じて容易にバネ部材のバネ定数を変化させることができる。   In the third embodiment, as described above, by providing the actuators 526a to 526d that change the spring constants of the spring members 525a to 525d, the spring of the spring member can be easily adjusted according to the change in the load supported by the spring member. The constant can be changed.

また、第３実施形態では、上記のように、荷重センサ５２７の検出結果に基づいて、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄの中から検出された荷重に対応するバネ定数のバネ部材を単体または複数の組み合わせで選択し、選択されたバネ部材をアクチュエータ５２６ａ〜５２６ｄにより作動位置に移動させるように制御する制御部５２９を設けることによって、作動させるバネ部材を、４つのバネ部材５２５ａ〜５２５ｄの中から単体または複数の組み合わせで幅広く選択することができるので、バネ部材により支持する荷重に対してより適したバネ定数に調整することができる。これにより、鉛直方向の床振動をより効果的に除振することができる。   In the third embodiment, as described above, based on the detection result of the load sensor 527, a spring member having a spring constant corresponding to the load detected from the four spring members 525a to 525d is used. A spring member to be operated is selected from the four spring members 525a to 525d by providing a control unit 529 that selects the combination and controls the selected spring member to move to the operating position by the actuators 526a to 526d. Alternatively, since a wide selection can be made by a plurality of combinations, the spring constant can be adjusted to be more suitable for the load supported by the spring member. Thereby, the floor vibration in the vertical direction can be more effectively isolated.

また、第３実施形態では、上記のように、制御部５２９により、荷重センサ５２７の検出結果と所望の共振周波数とに基づいて、バネ定数とバネ部材の縮み量とを算出するとともに、算出したバネ部材の縮み量に基づいて、選択されたバネ部材を移動させるアクチュエータのストローク量を調整することによって、制御部５２９により、荷重センサ５２７の検出結果と所望の共振周波数とに基づいて、バネ部材のバネ定数および縮み量を精度よく算出することができるので、選択されたバネ部材が所定の縮み量になるようにアクチュエータのストローク量を調整して鉛直方向の床振動を効果的に除振することができる。また、バネ部材の縮み量が変化する場合でも、縮み量の変化分に基づいてアクチュエータのストローク量を調整することによって、支持する定盤（被支持体）（図示せず）の鉛直方向の位置（高さ位置）が変動されないようにすることができる。   In the third embodiment, as described above, the control unit 529 calculates and calculates the spring constant and the amount of contraction of the spring member based on the detection result of the load sensor 527 and the desired resonance frequency. By adjusting the stroke amount of the actuator that moves the selected spring member based on the amount of contraction of the spring member, the control unit 529 controls the spring member based on the detection result of the load sensor 527 and the desired resonance frequency. The spring constant and the amount of contraction can be calculated with high accuracy, and the stroke amount of the actuator is adjusted so that the selected spring member has a predetermined amount of contraction, thereby effectively isolating the floor vibration in the vertical direction. be able to. Even when the amount of contraction of the spring member changes, the vertical position of the surface plate (supported body) (not shown) to be supported is adjusted by adjusting the stroke amount of the actuator based on the amount of change in the amount of contraction. The (height position) can be prevented from changing.

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

（第４実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、振り子６１２の丸軸部６１２ａが、水平機構板３１１に接触する第１部分６１２ｂと、水平共用板３１３に接触して支持するとともに、第１部分６１２ｂよりも小さい半径を有する第２部分６１２ｃとを含む構成について説明する。なお、第４実施形態では、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the fourth embodiment, unlike the first embodiment, the round shaft portion 612a of the pendulum 612 contacts and supports the first portion 612b that contacts the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313, and A configuration including the second portion 612c having a smaller radius than the first portion 612b will be described. Note that in the fourth embodiment, identical symbols are assigned to configurations identical to those in the first embodiment and descriptions thereof are omitted.

本発明の第４実施形態のＸ方向除振部６３１の丸軸部６１２ａは、図９に示すように、半径ｒ１を有する第１部分６１２ｂと、半径ｒ１よりも小さい半径ｒ２を有する第２部分６１２ｃとを一体的に含む段付きコロである。ここで、第２部分６１２ｃの半径ｒ２は、第１部分６１２ｂの半径ｒ１の１／２以下の大きさである。また、第１部分６１２ｂと第２部分６１２ｃとは、同一の回転中心線を有している。また、丸軸部６１２ａは、第１部分６１２ｂが水平機構板３１１の上面に線接触するように水平機構板３１１上に載置されている。また、丸軸部６１２ａは、第２部分６１２ｃが水平共用板３１３の下面に線接触して上方の水平共用板３１３を支持するように構成されている。これにより、水平機構板３１１のＸ１方向（Ｘ２方向）への移動に伴って丸軸部６１２ａが回動されるとともに、丸軸部６１２ａの回動に伴って水平共用板３１３が水平機構板３１１とは反対方向のＸ２方向（Ｘ１方向）に移動される。また、水平機構板３１１と水平共用板３１３とが丸軸部６１２ａを介してＸ方向に相対変位する際に、水平共用板３１３の移動量（変位量）は水平機構板３１１の移動量（変位量）よりも小さくなる。この場合、水平機構板３１１の移動量（変位量）と水平共用板３１３の移動量（変位量）との比（振幅比）は、第１部分６１２ｂの半径ｒ１と第２部分６１２ｃの半径ｒ２との比となる。すなわち、水平共用板３１３の移動量（変位量）は、水平機構板３１１の移動量（変位量）の１／２以下となる。また、丸軸部６１２ａの回動に伴って腕部３１２ｂが回動されて錘部３１２ｃが持ち上げられる。これにより、振り子６１２には、水平機構板３１１と水平共用板３１３との相対変位を元に戻そうとする復元力が発生する。   As shown in FIG. 9, the round shaft portion 612a of the X direction vibration isolation portion 631 of the fourth embodiment of the present invention includes a first portion 612b having a radius r1 and a second portion having a radius r2 smaller than the radius r1. It is a stepped roller that integrally includes 612c. Here, the radius r2 of the second portion 612c is ½ or less of the radius r1 of the first portion 612b. The first portion 612b and the second portion 612c have the same rotation center line. The round shaft portion 612 a is placed on the horizontal mechanism plate 311 so that the first portion 612 b is in line contact with the upper surface of the horizontal mechanism plate 311. The round shaft portion 612a is configured such that the second portion 612c is in line contact with the lower surface of the horizontal shared plate 313 and supports the upper horizontal shared plate 313. Accordingly, the round shaft portion 612a is rotated as the horizontal mechanism plate 311 moves in the X1 direction (X2 direction), and the horizontal common plate 313 is rotated along with the rotation of the round shaft portion 612a. Is moved in the opposite X2 direction (X1 direction). Further, when the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 are relatively displaced in the X direction via the round shaft portion 612a, the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 is the movement amount (displacement) of the horizontal mechanism plate 311. Less). In this case, the ratio (amplitude ratio) between the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311 and the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 is the radius r1 of the first portion 612b and the radius r2 of the second portion 612c. And the ratio. That is, the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 is ½ or less of the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311. Further, as the round shaft portion 612a rotates, the arm portion 312b is rotated and the weight portion 312c is lifted. As a result, a restoring force is generated in the pendulum 612 to restore the relative displacement between the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313.

図１０に、第４実施形態の段付きコロを用いた場合と比較例による段付きコロを用いない場合との振動特性の比較を示す。図１０に示すように、水平機構板３１１と水平共用板３１３との振幅比を示すゲイン（ｄＢ）（縦軸）と周波数（横軸）との関係において、段付きコロを用いない比較例では、周波数が低い領域ではゲインが０（ゼロ）で推移し、共振周波数の近傍ではゲインが正（プラス）の値となる。また、比較例では、周波数が共振周波数を超えるとゲインが徐々に低下して負（マイナス）の値となり、周波数が高くなればなるほどゲインは小さくなる。すなわち、段付きコロを用いない比較例では、周波数が低い領域では水平機構板３１１と水平共用板３１３との移動量（変位量）が同じである。共振周波数の近傍では水平機構板３１１の移動量（変位量）に対して水平共用板３１３の移動量（変位量）が増幅される。そして、周波数が高くなればなるほど水平機構板３１１の移動量（変位量）に対する水平共用板３１３の移動量（変位量）が小さくなって除振効果が高くなる。   FIG. 10 shows a comparison of vibration characteristics when the stepped roller according to the fourth embodiment is used and when the stepped roller according to the comparative example is not used. As shown in FIG. 10, in the comparative example in which the stepped roller is not used in the relationship between the gain (dB) (vertical axis) indicating the amplitude ratio between the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 and the frequency (horizontal axis). In the region where the frequency is low, the gain changes at 0 (zero), and in the vicinity of the resonance frequency, the gain becomes a positive (plus) value. In the comparative example, when the frequency exceeds the resonance frequency, the gain gradually decreases to a negative value, and the gain decreases as the frequency increases. That is, in the comparative example not using the stepped roller, the movement amount (displacement amount) between the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 is the same in the low frequency region. In the vicinity of the resonance frequency, the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 is amplified with respect to the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311. The higher the frequency, the smaller the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 relative to the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311 and the higher the vibration isolation effect.

一方、段付きコロを用いた第４実施形態では、周波数が低い領域ではゲインが所定の負（マイナス）の値で推移し、共振周波数の近傍ではゲインが増加している。そして、周波数が共振周波数を超えるとゲインが徐々に低下して、周波数が高くなればなるほどゲインは小さくなる。すなわち、段付きコロを用いた第４実施形態では、周波数が低い領域でも水平機構板３１１の移動量（変位量）に対して水平共用板３１３の移動量（変位量）が小さくなる。また、共振周波数の近傍では水平機構板３１１の移動量（変位量）に対する水平共用板３１３の移動量（変位量）が増加するが、周波数が高くなればなるほど水平機構板３１１の移動量（変位量）に対する水平共用板３１３の移動量（変位量）が小さくなって除振効果が高くなる。また、段付きコロを用いた第４実施形態と段付きコロを用いない比較例とで共振周波数は変化しない。   On the other hand, in the fourth embodiment using a stepped roller, the gain changes at a predetermined negative value in a low frequency region, and the gain increases in the vicinity of the resonance frequency. When the frequency exceeds the resonance frequency, the gain gradually decreases, and the gain decreases as the frequency increases. That is, in the fourth embodiment using a stepped roller, the movement amount (displacement amount) of the horizontal shared plate 313 is smaller than the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311 even in a low frequency region. Further, in the vicinity of the resonance frequency, the movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 with respect to the movement amount (displacement amount) of the horizontal mechanism plate 311 increases, but the movement amount (displacement) of the horizontal mechanism plate 311 increases as the frequency increases. The movement amount (displacement amount) of the horizontal common plate 313 with respect to the amount) is reduced, and the vibration isolation effect is increased. Further, the resonance frequency does not change between the fourth embodiment using the stepped roller and the comparative example not using the stepped roller.

ここで、段付きコロを用いた第４実施形態では、段付きコロを用いない比較例に比べて、ゲインが周波数全域にわたって所定の値だけ小さくなる。段付きコロを用いた第４実施形態（大きい方の半径をｒ１、小さい方の半径をｒ２とした場合）と、段付きコロを用いない比較例（丸軸部の半径ｒ１とした場合）とのゲインの差は、以下の式（３）により得られる。   Here, in the fourth embodiment using the stepped roller, the gain is reduced by a predetermined value over the entire frequency range as compared with the comparative example not using the stepped roller. A fourth embodiment using a stepped roller (when the larger radius is r1 and the smaller radius is r2), and a comparative example that does not use a stepped roller (when the round shaft radius is r1), Is obtained by the following equation (3).

２０ｌｏｇ｜ｒ２／ｒ１｜・・・・・（３）
上記式（３）において、ｒ１は、段付きコロを用いた場合（第４実施形態）の大きい方の半径（ｍｍ）および段付きコロを用いない場合（比較例）の丸軸部の半径（ｍｍ）、ｒ２は、段付きコロを用いた場合（第４実施形態）の小さい方の半径（ｍｍ）をそれぞれ表す。 20log | r2 / r1 | (3)
In the above formula (3), r1 is the radius (mm) of the larger one when the stepped roller is used (fourth embodiment) and the radius of the round shaft portion when the stepped roller is not used (comparative example) ( mm) and r2 respectively represent the smaller radius (mm) when a stepped roller is used (fourth embodiment).

上記式（３）によれば、たとえば、第１部分６１２ｂの半径ｒ１が４０（ｍｍ）であり、第２部分６１２ｃの半径ｒ２が２０（ｍｍ）の場合には、２０ｌｏｇ｜２０／４０｜＝約−６（ｄＢ）となる。この場合、段付きコロを用いる第４実施形態では、段付きコロを用いない場合（比較例）に比べて、周波数全域にわたってゲインが６（ｄＢ）小さくなる。   According to the above equation (3), for example, when the radius r1 of the first portion 612b is 40 (mm) and the radius r2 of the second portion 612c is 20 (mm), 20log | 20/40 | = About -6 (dB). In this case, in the fourth embodiment using a stepped roller, the gain is reduced by 6 (dB) over the entire frequency range as compared with the case where the stepped roller is not used (comparative example).

上記の構成により、第４実施形態のＸ方向除振部６３１は、床面１１０のＸ方向成分の振動を振り子６１２の復元力により除振することが可能である。この際、振り子６１２の復元力に伴って鉛直方向の力成分は生じないので、Ｘ方向除振部６３１は、鉛直方向の力に対して影響を与えることなく床面１１０のＸ方向成分の振動を除振することが可能である。   With the above-described configuration, the X-direction vibration isolation unit 631 of the fourth embodiment can isolate the vibration of the X-direction component of the floor surface 110 by the restoring force of the pendulum 612. At this time, since the vertical force component is not generated in accordance with the restoring force of the pendulum 612, the X-direction vibration isolation unit 631 vibrates the X-direction component of the floor surface 110 without affecting the vertical force. Can be isolated.

また、第４実施形態の図示しないＹ方向除振部の振り子の丸軸部についても、上記したＸ方向除振部６３１と同様に、水平共用板３１３（図４参照）に接触する第１部分と、定盤取付板３２３（図４参照）に接触して支持するとともに、第１部分よりも小さい直径を有する第２部分とを含むように構成されている。   Further, the pendulum round shaft portion of the Y direction vibration isolation unit (not shown) of the fourth embodiment is also in contact with the horizontal common plate 313 (see FIG. 4) in the same manner as the X direction vibration isolation unit 631 described above. And a second part having a diameter smaller than that of the first part, while being in contact with and supporting the surface plate mounting plate 323 (see FIG. 4).

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。   In addition, the other structure of 4th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

第４実施形態では、上記のように、丸軸部６１２ａに、水平機構板３１１に接触する半径ｒ１を有する第１部分６１２ｂと、水平共用板３１３に接触して支持するとともに、第１部分６１２ｂよりも小さい半径ｒ２を有する第２部分６１２ｃとを設けることによって、水平方向の床振動に起因して水平機構板３１１と水平共用板３１３とが水平方向に相対変位する際に、半径ｒ１の第１部分６１２ｂに接触する水平機構板３１１の変位量（振幅）に対して、第１部分６１２ｂよりも小さい半径ｒ２を有する第２部分６１２ｃに接触して支持される水平共用板３１３の変位量（振幅）を小さくすることができる。これにより、水平共用板３１３の変位量（振幅）を小さくして水平方向（水平面内）の床振動を有効に除振することができる。   In the fourth embodiment, as described above, the round shaft portion 612a supports the first portion 612b having the radius r1 that contacts the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal common plate 313 and supports the first portion 612b. By providing the second portion 612c having a smaller radius r2, when the horizontal mechanism plate 311 and the horizontal shared plate 313 are relatively displaced in the horizontal direction due to horizontal floor vibration, the second portion 612c having the radius r1 is obtained. The displacement amount (amplitude) of the horizontal mechanism plate 311 in contact with the first portion 612b is the displacement amount of the horizontal common plate 313 supported in contact with the second portion 612c having a radius r2 smaller than that of the first portion 612b ( (Amplitude) can be reduced. Thereby, the amount of displacement (amplitude) of the horizontal shared plate 313 can be reduced, and floor vibrations in the horizontal direction (in the horizontal plane) can be effectively isolated.

また、第４実施形態では、上記のように、第２部分６１２ｃの半径ｒ２を、第１部分６１２ｂの半径ｒ１の１／２以下にすることによって、水平共用板３１３の変位量（振幅）を水平機構板３１１の変位量（振幅）の１／２以下にすることができるので、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   In the fourth embodiment, as described above, the displacement r (amplitude) of the horizontal shared plate 313 is reduced by setting the radius r2 of the second portion 612c to be ½ or less of the radius r1 of the first portion 612b. Since the displacement amount (amplitude) of the horizontal mechanism plate 311 can be reduced to ½ or less, horizontal floor vibration can be more effectively isolated.

また、第４実施形態では、上記のように、丸軸部６１２ａを、半径ｒ１を有する第１部分６１２ｂと、第１部分６１２ｂよりも小さい半径ｒ２を有する第２部分６１２ｃとを含む段付きコロとすることによって、段付きコロにより、容易に、同一の回転中心線を有するとともに異なる半径（直径）を有する第１部分６１２ｂと第２部分６１２ｃとを設けることができる。   In the fourth embodiment, as described above, the stepped roller including the round shaft portion 612a includes the first portion 612b having the radius r1 and the second portion 612c having the radius r2 smaller than the first portion 612b. Thus, the stepped roller can easily provide the first portion 612b and the second portion 612c having the same rotation center line and different radii (diameters).

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。   The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

（第５実施形態）
次に、図１１および図１２を参照して、第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、上記第２実施形態とは異なり、水平共用板４１３ａに水平バネ４１９を設けるとともに、水平バネ４１９を介して振り子４１２の腕部４１２ｅが水平共用板４１３ａに連結されたＸ方向除振部４３１ａについて説明する。なお、第５実施形態では、Ｙ方向除振部は、Ｘ方向除振部４３１ａと同様の構成を有するため説明を省略する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In the fifth embodiment, unlike the second embodiment, the horizontal shared plate 413a is provided with a horizontal spring 419, and the arm portion 412e of the pendulum 412 is connected to the horizontal shared plate 413a via the horizontal spring 419. The direction vibration isolation unit 431a will be described. In the fifth embodiment, the Y-direction vibration isolation unit has the same configuration as the X-direction vibration isolation unit 431a, and thus the description thereof is omitted.

本発明の第５実施形態のＸ方向除振部４３１ａでは、図１１に示すように、振り子４１２の腕部４１２ｅが一対の水平バネ４１９を介して水平共用板４１３ａに連結されている。すなわち、振り子４１２の腕部４１２ｅは、水平バネ４１９を介して水平共用板４１３ａに対して間接的に接続されており、水平共用板４１３ａに対して直接的には接続されていない。水平バネ４１９は、引張コイルバネである。なお、水平共用板４１３ａは、本発明の「第２水平テーブル」の一例である。   In the X direction vibration isolation portion 431a of the fifth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 11, the arm portion 412e of the pendulum 412 is connected to the horizontal common plate 413a via a pair of horizontal springs 419. That is, the arm portion 412e of the pendulum 412 is indirectly connected to the horizontal shared plate 413a via the horizontal spring 419, and is not directly connected to the horizontal shared plate 413a. The horizontal spring 419 is a tension coil spring. The horizontal shared plate 413a is an example of the “second horizontal table” in the present invention.

また、図１１に示すように、水平共用板４１３ａには、一対の水平バネ４１９を取り付けるための一対の水平バネ取付部４１７が設けられている。また、一対の水平バネ取付部４１７は、腕部４１２ｅのＸ方向の両側に配置されている。また、振り子４１２の腕部４１２ｅには、ネジ４１５よりも上側の位置にピン４１８が設けられている。そして、水平バネ４１９は、一方端部が水平バネ取付部４１７に取り付けられるとともに、他方端部がピン４１８に取り付けられている。また、水平共用板４１３ａおよび水平機構板４１１は、振り子４１２の腕部４１２ｅが回動する際に、互いにＸ方向に相対変位するように構成されている。この際、水平共用板４１３ａには、振り子４１２の腕部４１２ｅの回動に伴って水平バネ４１９を介してＸ方向の引張力が付与される。同時に、振り子４１２の腕部４１２ｅには、ピン４１８を介してＸ方向の両側から引張力が付与される。なお、水平バネ４１９は、本発明の「第２バネ部材」の一例である。   As shown in FIG. 11, the horizontal shared plate 413 a is provided with a pair of horizontal spring attachment portions 417 for attaching a pair of horizontal springs 419. The pair of horizontal spring attachment portions 417 are disposed on both sides in the X direction of the arm portion 412e. In addition, a pin 418 is provided on the arm 412 e of the pendulum 412 at a position above the screw 415. The horizontal spring 419 has one end attached to the horizontal spring attaching portion 417 and the other end attached to the pin 418. Further, the horizontal common plate 413a and the horizontal mechanism plate 411 are configured to be displaced relative to each other in the X direction when the arm portion 412e of the pendulum 412 rotates. At this time, a tensile force in the X direction is applied to the horizontal common plate 413a through the horizontal spring 419 as the arm portion 412e of the pendulum 412 rotates. At the same time, a tensile force is applied to the arm portion 412 e of the pendulum 412 from both sides in the X direction via the pins 418. The horizontal spring 419 is an example of the “second spring member” in the present invention.

また、水平バネ取付部４１７には、水平バネ４１９の引張力を調整するための図示しない調整機構が設けられており、水平共用板４１３ａおよび水平機構板４１１の原点位置（互いに相対変位していない位置）において、振り子４１２が鉛直方向に延びるように配置されるように調整機構が設定されている。   The horizontal spring mounting portion 417 is provided with an adjustment mechanism (not shown) for adjusting the tensile force of the horizontal spring 419. The horizontal spring plate 413a and the horizontal mechanism plate 411 have their origin positions (not displaced relative to each other). Position), the adjusting mechanism is set so that the pendulum 412 is arranged to extend in the vertical direction.

図１２に、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成と水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成（振り子４１２のみの構成）との振動特性の比較を示す。図１２に示すように、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成では、振り子４１２の共振周波数よりも高い周波数域において徐々に振幅比（水平機構板４１１と水平共用板４１３との振幅比）を示すゲイン（ｄＢ）（縦軸）が低下している。すなわち、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成では、振り子４１２の共振周波数よりも高い周波数域において、周波数が高くなればなるほど除振効果が高くなる。   FIG. 12 shows a comparison of vibration characteristics between the configuration of the fifth embodiment in which the horizontal spring 419 is provided and the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided (configuration of only the pendulum 412). As shown in FIG. 12, in the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided, the amplitude ratio (the amplitude between the horizontal mechanism plate 411 and the horizontal common plate 413) is gradually increased in a frequency range higher than the resonance frequency of the pendulum 412. The gain (dB) (vertical axis) indicating the ratio is decreased. That is, in the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided, the vibration isolation effect becomes higher as the frequency becomes higher in the frequency range higher than the resonance frequency of the pendulum 412.

一方、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成では、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成（振り子４１２のみの構成）とは異なり、振り子４１２による共振ピークに加えて、水平バネ４１９による共振ピークも発生している。また、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成の振り子４１２の共振ピークは、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成の振り子４１２の共振ピークと略一致する。また、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成では、水平バネ４１９の共振周波数の近傍の周波数域において、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成よりもゲインが高くなる。しかしながら、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成では、水平バネ４１９の共振周波数を超えると、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成に比べてゲインがより急激に低下する。そして、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成では、所定の周波数よりも高い周波数域において、水平バネ４１９を設けない上記第２実施形態の構成よりもゲインが低くなり、より高い除振効果を得ることができる。   On the other hand, in the configuration of the fifth embodiment in which the horizontal spring 419 is provided, unlike the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided (configuration of the pendulum 412 alone), in addition to the resonance peak due to the pendulum 412, A resonance peak due to the spring 419 is also generated. Further, the resonance peak of the pendulum 412 having the configuration of the fifth embodiment provided with the horizontal spring 419 substantially coincides with the resonance peak of the pendulum 412 having the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided. In the configuration of the fifth embodiment in which the horizontal spring 419 is provided, the gain is higher in the frequency range near the resonance frequency of the horizontal spring 419 than in the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided. However, in the configuration of the fifth embodiment in which the horizontal spring 419 is provided, when the resonance frequency of the horizontal spring 419 is exceeded, the gain decreases more rapidly than in the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided. In the configuration of the fifth embodiment in which the horizontal spring 419 is provided, the gain is lower in the frequency range higher than the predetermined frequency than in the configuration of the second embodiment in which the horizontal spring 419 is not provided, and higher vibration isolation. An effect can be obtained.

また、水平バネ４１９を設けた第５実施形態の構成の振動特性における振り子４１２および水平バネ４１９の共振周波数を得るための方程式は、以下に示す式（４）となる。   Further, the equation for obtaining the resonance frequency of the pendulum 412 and the horizontal spring 419 in the vibration characteristics of the configuration of the fifth embodiment provided with the horizontal spring 419 is the following equation (4).

Figure 2011220516
上記式（４）において、ｍは、水平共用板４１３ａおよび水平共用板４１３ａより上方の質量（ｋｇ）、Ｍは、振り子４１２の質量（ｋｇ）、Ｌは、振り子４１２の回転中心から振り子４１２の重心までの距離（ｍ）、ｈは、振り子４１２の回転中心からピン４１８までの距離（ｍ）、ｋは、水平バネ４１９のバネ定数（Ｎ／ｍ）、ｇは、重力加速度（ｍ／ｓ２）、ωは、水平バネ４１９および振り子４１２の固有角周波数（ｒａｄ／ｓ）をそれぞれ表す。
Figure 2011220516
 In the above formula (4), m is the mass (kg) above the horizontal common plate 413a and the horizontal common plate 413a, M is the mass (kg) of the pendulum 412, and L is the rotation center of the pendulum 412. The distance to the center of gravity (m), h is the distance from the center of rotation of the pendulum 412 to the pin 418 (m), k is the spring constant (N / m) of the horizontal spring 419, and g is the acceleration of gravity (m / s 2 ) and ω represent the natural angular frequencies (rad / s) of the horizontal spring 419 and the pendulum 412, respectively.

また、第５実施形態では、水平バネ４１９の共振周波数を、振り子４１２の共振周波数よりも大きく、かつ、振り子４１２の共振周波数の近傍の値となるようにバネ定数を設定している。具体的には、水平バネ４１９の共振周波数を、振り子４１２の共振周波数よりも高く、その差が約５Ｈｚ以内となるように設定している。また、水平バネ４１９の共振周波数を振り子４１２の共振周波数の近傍の値にするための水平バネ４１９のバネ定数を、以下に示す式（５）により得られるバネ定数ｋを目安に設定している。   In the fifth embodiment, the spring constant is set so that the resonance frequency of the horizontal spring 419 is higher than the resonance frequency of the pendulum 412 and has a value near the resonance frequency of the pendulum 412. Specifically, the resonance frequency of the horizontal spring 419 is set to be higher than the resonance frequency of the pendulum 412 and the difference is within about 5 Hz. In addition, the spring constant of the horizontal spring 419 for setting the resonance frequency of the horizontal spring 419 to a value in the vicinity of the resonance frequency of the pendulum 412 is set with reference to the spring constant k obtained by the following equation (5). .

ｋ＝ｍ×ｇ／Ｌ・・・・・（５）
上記式（５）において、ｋは、水平バネ４１９のバネ定数（Ｎ／ｍ）、ｇは、重力加速度（ｍ／ｓ２）、Ｌは、振り子４１２の回転中心から振り子４１２の重心までの距離（ｍ）をそれぞれ表す。 k = m × g / L (5)
In the above formula (5), k is the spring constant (N / m) of the horizontal spring 419, g is the gravitational acceleration (m / s 2 ), and L is the distance from the center of rotation of the pendulum 412 to the center of gravity of the pendulum 412. Each represents (m).

なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。   The remaining configuration of the fifth embodiment is similar to that of the aforementioned second embodiment.

第５実施形態では、上記のように、水平共用板４１３ａに取り付けられた水平バネ４１９を設け、振り子４１２の腕部４１２ｅを、水平バネ４１９を介して水平共用板４１３ａに連結するとともに、水平機構板４１１および水平共用板４１３ａの水平方向の相対変位に伴って回動するように構成することによって、振り子４１２および水平バネ４１９により、振り子４１２のみで除振する上記第２実施形態の構成に比べて、所定の周波数域において、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   In the fifth embodiment, as described above, the horizontal spring 419 attached to the horizontal common plate 413a is provided, and the arm portion 412e of the pendulum 412 is connected to the horizontal common plate 413a via the horizontal spring 419, and the horizontal mechanism. Compared to the configuration of the second embodiment in which the pendulum 412 and the horizontal spring 419 are used to isolate the vibration only by the pendulum 412 by rotating the plate 411 and the horizontal common plate 413a with the horizontal relative displacement. Thus, the floor vibration in the horizontal direction can be more effectively isolated in a predetermined frequency range.

また、第５実施形態では、上記のように、水平バネ４１９の共振周波数が振り子４１２の共振周波数よりも大きくなるように構成することによって、振り子４１２により水平方向の床振動を除振しながら、高い周波数域において、水平バネ４１９により除振効果を高めることができる。   In the fifth embodiment, as described above, by configuring the horizontal spring 419 so that the resonance frequency of the horizontal spring 419 is higher than the resonance frequency of the pendulum 412, while the horizontal vibration of the floor is vibrated by the pendulum 412, In the high frequency range, the vibration isolation effect can be enhanced by the horizontal spring 419.

また、第５実施形態では、上記のように、水平バネ４１９の共振周波数が振り子４１２の共振周波数の近傍の値となるように構成することによって、振り子４１２により除振効果が得られる振り子４１２の共振周波数よりも高い周波数域と略同じ周波数域において、水平方向の床振動をより有効に除振することができる。   Further, in the fifth embodiment, as described above, the pendulum 412 is configured such that the resonance frequency of the horizontal spring 419 becomes a value in the vicinity of the resonance frequency of the pendulum 412. In the frequency range substantially the same as the frequency range higher than the resonance frequency, the floor vibration in the horizontal direction can be more effectively isolated.

なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。   The remaining effects of the fifth embodiment are similar to those of the aforementioned second embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第１、第２、第４および第５実施形態では、鉛直方向除振機構を、バネ部材の復元力を用いて鉛直方向の振動を除振するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水平方向除振機構の除振動作に影響を与えない鉛直方向除振機構であれば、バネ部材以外の、たとえば空気圧を用いて鉛直方向の振動を除振するように鉛直方向除振機構を構成してもよい。   For example, in the first, second, fourth, and fifth embodiments, an example is shown in which the vertical direction vibration isolation mechanism is configured to isolate the vibration in the vertical direction using the restoring force of the spring member. The present invention is not limited to this. In the present invention, if the vertical vibration isolation mechanism does not affect the vibration isolation operation of the horizontal vibration isolation mechanism, the vertical vibration removal is performed so that vertical vibrations other than the spring member, such as air pressure, are vibration-isolated. A vibration mechanism may be configured.

また、上記第１〜第５実施形態では、第１バネ部材の一例として、圧縮コイルバネからなるバネ部材を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、圧縮コイルバネ以外のバネ部材であってもよい。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, although the spring member which consists of a compression coil spring was shown as an example of a 1st spring member, this invention is not limited to this. In the present invention, a spring member other than the compression coil spring may be used.

また、上記第１〜第５実施形態では、水平方向除振機構を、Ｘ方向除振部およびＹ方向除振部により２軸の除振を行うように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、水平方向除振機構を、Ｘ方向除振部またはＹ方向除振部により１軸の除振を行うように構成してもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the horizontal vibration isolation mechanism is configured to perform biaxial vibration isolation by the X direction vibration isolation unit and the Y direction vibration isolation unit has been described. Is not limited to this. In the present invention, the horizontal vibration isolation mechanism may be configured to perform uniaxial vibration isolation by the X direction vibration isolation unit or the Y direction vibration isolation unit.

また、上記第１〜第５実施形態では、鉛直方向除振機構を、バネ部材による復元力とオリフィスによる減衰力とを用いて鉛直方向の振動を除振するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、鉛直方向除振機構を、バネ部材による復元力のみを用いて鉛直方向の振動を除振するように構成してもよい。   In the first to fifth embodiments, an example is shown in which the vertical vibration isolation mechanism is configured so as to isolate the vibration in the vertical direction using the restoring force by the spring member and the damping force by the orifice. The present invention is not limited to this. In the present invention, the vertical direction vibration isolation mechanism may be configured to isolate the vibration in the vertical direction using only the restoring force of the spring member.

また、上記第３実施形態では、バネ定数の異なる４つのバネ部材の組み合わせによりバネ定数を変化させる構成例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数のバネ部材を用いることなく、たとえば、非線形特性を有する１つのバネ部材を用いてバネ定数を変化させる構成であってもよい。また、４つ以外の、２、３または５つ以上のバネ部材の組み合わせによりバネ定数を変化させる構成であってもよい。   In the third embodiment, the configuration example in which the spring constant is changed by a combination of four spring members having different spring constants is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the spring constant may be changed without using a plurality of spring members, for example, using one spring member having nonlinear characteristics. Moreover, the structure which changes a spring constant by the combination of 2, 3 or 5 or more spring members other than four may be sufficient.

また、上記第３実施形態では、図８に示すように、バネ配置空間において４つのバネ部材を直線状に配列する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バネ配置空間において、４つのバネ部材を配置スペースが小さくなるように平面的に見て円形状に配置する構成であってもよいし、直線状または円形状以外の配置形状を有して構成してもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, as shown in FIG. 8, although the example of the structure which arranges four spring members linearly in the spring arrangement | positioning space was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, in the spring arrangement space, the four spring members may be arranged in a circular shape when viewed in plan so that the arrangement space is small, or may have an arrangement shape other than a linear shape or a circular shape. You may comprise.

また、上記第４実施形態では、丸軸部の第２部分の半径を第１部分の半径の１／２以下に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、丸軸部の第２部分の半径が第１部分の半径よりも小さければ、第２部分の半径を第１部分の半径の１／２よりも大きくなるように構成してもよい。   In the fourth embodiment, the example in which the radius of the second portion of the round shaft portion is configured to be ½ or less of the radius of the first portion is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, if the radius of the second portion of the round shaft portion is smaller than the radius of the first portion, the radius of the second portion may be larger than ½ of the radius of the first portion. .

また、上記第５実施形態では、第２バネ部材の一例として、引張コイルバネを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、圧縮コイルバネや板バネなど、引張コイルバネ以外のバネ部材であってもよい。   Moreover, in the said 5th Embodiment, although the tension | pulling coil spring was shown as an example of a 2nd spring member, this invention is not limited to this. In the present invention, a spring member other than a tension coil spring, such as a compression coil spring or a leaf spring, may be used.

また、上記第５実施形態では、第１水平テーブルとしての水平機構板および第２水平テーブルとしての水平共用板の間にリニアガイドを設けて、リニアガイドを介して水平機構板および水平共用板が互いに水平方向に相対変位するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リニアガイド以外の、たとえば、図１３に示すように、水平機構板および水平共用板の間にコロ４１４ｃを設けて、コロ４１４ｃを介して水平機構板および水平共用板が互いに水平方向に相対変位する構成であってもよい。   In the fifth embodiment, a linear guide is provided between the horizontal mechanism plate as the first horizontal table and the horizontal common plate as the second horizontal table, and the horizontal mechanism plate and the horizontal common plate are horizontal to each other via the linear guide. Although an example in which the relative displacement is made in the direction is shown, the present invention is not limited to this. In the present invention, as shown in FIG. 13, for example, as shown in FIG. 13, a roller 414c is provided between the horizontal mechanism plate and the horizontal shared plate, and the horizontal mechanism plate and the horizontal shared plate are relative to each other in the horizontal direction via the roller 414c. The structure which displaces may be sufficient.

また、上記第１〜第５実施形態では、本発明の除振装置を露光装置に用いられる精密ステージ装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、除振装置を露光装置以外の装置に用いられる精密ステージ装置に適用してもよいし、精密ステージ装置以外の装置に適用してもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the vibration isolation device of the present invention is applied to the precision stage device used in the exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the vibration isolation device may be applied to a precision stage device used in an apparatus other than the exposure apparatus, or may be applied to an apparatus other than the precision stage apparatus.

２、５０２ 鉛直方向除振機構
３、４０３ 水平方向除振機構
２５、５２５ａ、５２５ｂ、５２５ｃ、５２５ｄ バネ部材（第１バネ部材）
３１、４３１、６３１、４３１ａ Ｘ方向除振部
３２、４３２ Ｙ方向除振部
１００、４００ 除振装置
２１１ａ オリフィス
３１１、４１１ 水平機構板（第１水平テーブル）
３１２、３２２、４１２、４２２、６１２ 振り子
３１２ａ、３２２ａ、６１２ａ 丸軸部
３１２ｂ、３２２ｂ、４１２ｂ、４２２ｂ、４１２ｅ 腕部
３１２ｄ ベアリング（軸受け部）
３１２ｅ 係合爪（移動規制部）
３１３、４１３、４１３ａ 水平共用板（第１水平テーブル、第２水平テーブル）
３２３、４２３ 定盤取付板（第２水平テーブル）
４１４、４２４ リニアガイド
４１９ 水平バネ（第２バネ部材）
５２６ａ、５２６ｂ、５２６ｃ、５２６ｄ アクチュエータ
５２７ 荷重センサ
５２９ 制御部
６１２ｂ 第１部分
６１２ｃ 第２部分 2,502 Vertical vibration isolation mechanism 3,403 Horizontal vibration isolation mechanism 25, 525a, 525b, 525c, 525d Spring member (first spring member)
31, 431, 631, 431a X direction vibration isolation unit 32, 432 Y direction vibration isolation unit 100, 400 Vibration isolation device 211a Orifice 311, 411 Horizontal mechanism plate (first horizontal table)
312, 322, 412, 422, 612 Pendulum 312 a, 322 a, 612 a Round shaft part 312 b, 322 b, 412 b, 422 b, 412 e Arm part 312 d Bearing (bearing part)
312e engagement claw (movement restriction part)
313, 413, 413a Horizontal common plate (first horizontal table, second horizontal table)
323, 423 Surface plate mounting plate (second horizontal table)
414, 424 Linear guide 419 Horizontal spring (second spring member)
526a, 526b, 526c, 526d Actuator 527 Load sensor 529 Control unit 612b First part 612c Second part

Claims (19)

鉛直方向の床振動を除振する鉛直方向除振機構と、
前記鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を含み、前記振り子の復元力を用いて水平方向の床振動を除振する水平方向除振機構とを備え、
前記鉛直方向除振機構および前記振り子を含む水平方向除振機構は、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成されている、除振装置。 A vertical vibration isolation mechanism that isolates vertical floor vibrations;
Including a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism, comprising a horizontal vibration isolation mechanism that uses the restoring force of the pendulum to isolate horizontal floor vibration,
The horizontal vibration isolation mechanism including the vertical vibration isolation mechanism and the pendulum is configured such that the force component in the vibration isolation direction does not affect the force component in the other vibration isolation direction during each vibration isolation operation. The vibration isolator. 前記鉛直方向除振機構は、床側に配置されており、
前記水平方向除振機構の前記振り子の回動軸は、前記床とは反対側に配置されているとともに、前記振り子の腕部は、前記鉛直方向除振機構の側方の外側に前記鉛直方向除振機構と高さ位置が重複するように配置されている、請求項１に記載の除振装置。 The vertical vibration isolation mechanism is disposed on the floor side,
The pivot shaft of the pendulum of the horizontal vibration isolation mechanism is disposed on the opposite side of the floor, and the arm portion of the pendulum is arranged in the vertical direction outside the side of the vertical vibration isolation mechanism. The vibration isolation device according to claim 1, wherein the vibration isolation device and the vibration isolation mechanism are disposed so that the height position overlaps. 前記鉛直方向除振機構は、１つ設けられており、
前記振り子を含む水平方向除振機構は、水平面内で直交する２つの軸にそれぞれ１つずつ設けられており、
１つの前記鉛直方向除振機構と、２つの前記水平方向除振機構とにより、３軸の除振を行うように構成されている、請求項１または２に記載の除振装置。 One vertical vibration isolation mechanism is provided,
The horizontal vibration isolation mechanism including the pendulum is provided on each of two axes orthogonal to each other in a horizontal plane,
3. The vibration isolation device according to claim 1, wherein the vibration isolation device is configured to perform three-axis vibration isolation by one vertical vibration isolation mechanism and two horizontal vibration isolation mechanisms. 前記鉛直方向除振機構は、前記振り子を含む水平方向除振機構とは独立して設けられた第１バネ部材を含むとともに、少なくとも前記第１バネ部材による復元力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の除振装置。   The vertical vibration isolation mechanism includes a first spring member provided independently of the horizontal vibration isolation mechanism including the pendulum, and at least vertical floor vibrations using a restoring force of the first spring member. The vibration isolation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vibration isolation device is configured to isolate the vibration. 前記鉛直方向除振機構は、前記第１バネ部材に加えて減衰力を発生させるためのオリフィスをさらに含み、前記第１バネ部材による復元力および前記オリフィスによる減衰力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている、請求項４に記載の除振装置。   The vertical vibration isolation mechanism further includes an orifice for generating a damping force in addition to the first spring member, and a vertical floor vibration using the restoring force by the first spring member and the damping force by the orifice. The vibration isolation device according to claim 4, wherein the vibration isolation device is configured to perform vibration isolation. 前記第１バネ部材は、バネ定数を変化可能に構成されており、
前記鉛直方向除振機構は、前記バネ定数を変化可能な前記第１バネ部材による復元力を用いて鉛直方向の床振動を除振するように構成されている、請求項４に記載の除振装置。 The first spring member is configured to be able to change a spring constant,
5. The vibration isolation device according to claim 4, wherein the vertical vibration isolation mechanism is configured to perform vibration isolation of a floor vibration in a vertical direction using a restoring force of the first spring member capable of changing the spring constant. apparatus. 前記鉛直方向除振機構は、前記第１バネ部材のバネ定数を変化させるアクチュエータを含む、請求項６に記載の除振装置。   The vibration isolation device according to claim 6, wherein the vertical vibration isolation mechanism includes an actuator that changes a spring constant of the first spring member. 前記鉛直方向除振機構は、
複数の異なるバネ定数を有する前記第１バネ部材と、
複数の前記第１バネ部材をそれぞれ移動させる複数の前記アクチュエータと、
前記第１バネ部材により支持する荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサの検出結果に基づいて、前記複数の第１バネ部材の中から検出された前記荷重に対応するバネ定数の前記第１バネ部材を単体または複数の組み合わせで選択し、選択された前記第１バネ部材を前記アクチュエータにより作動位置に移動させるように制御する制御部とを含む、請求項７に記載の除振装置。 The vertical vibration isolation mechanism is
The first spring member having a plurality of different spring constants;
A plurality of the actuators that respectively move the plurality of first spring members;
A load sensor for detecting a load supported by the first spring member;
Based on the detection result of the load sensor, the first spring member having a spring constant corresponding to the load detected from the plurality of first spring members is selected alone or in combination, and the selected The vibration isolation device according to claim 7, further comprising: a control unit that controls the first spring member to move to the operating position by the actuator. 前記鉛直方向除振機構の制御部は、前記荷重センサの検出結果と所望の共振周波数とに基づいて、前記バネ定数と前記第１バネ部材の縮み量とを算出するとともに、算出した前記第１バネ部材の縮み量に基づいて、前記選択された第１バネ部材を移動させる前記アクチュエータのストローク量を調整するように構成されている、請求項８に記載の除振装置。   The control unit of the vertical vibration isolation mechanism calculates the spring constant and the amount of contraction of the first spring member based on the detection result of the load sensor and a desired resonance frequency, and the calculated first 9. The vibration isolation device according to claim 8, wherein the vibration isolation device is configured to adjust a stroke amount of the actuator that moves the selected first spring member based on a contraction amount of the spring member. 前記水平方向除振機構は、
所定の間隔を隔てて対向するように配置された第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、
前記第１水平テーブルと前記第２水平テーブルとの間に配置され、前記第１水平テーブルと前記第２水平テーブルとを水平方向に相対変位させるとともに、前記振り子の腕部が取り付けられることにより前記振り子の回動軸になる丸軸部とを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の除振装置。 The horizontal vibration isolation mechanism is
A first horizontal table and a second horizontal table arranged to face each other at a predetermined interval;
It is disposed between the first horizontal table and the second horizontal table, and the first horizontal table and the second horizontal table are relatively displaced in the horizontal direction, and the arm part of the pendulum is attached, thereby The vibration isolator of any one of Claims 1-9 including the round shaft part used as the rotating shaft of a pendulum. 前記水平方向除振機構は、
前記丸軸部を回転可能に支持するとともに、外周部に溝を有する軸受け部と、
前記軸受け部の溝部に係合することにより前記軸受け部に支持される前記丸軸部の軸方向の移動を規制する移動規制部とをさらに含む、請求項１０に記載の除振装置。 The horizontal vibration isolation mechanism is
While supporting the said round shaft part rotatably, the bearing part which has a groove | channel in an outer peripheral part,
The vibration isolator according to claim 10, further comprising a movement restricting portion that restricts movement of the round shaft portion supported by the bearing portion in the axial direction by engaging with a groove portion of the bearing portion. 前記丸軸部は、
前記第１水平テーブルに接触する第１の直径を有する第１部分と、
前記第２水平テーブルに接触して支持するとともに、前記第１部分よりも小さい第２の直径を有する第２部分とを含む、請求項１０または１１に記載の除振装置。 The round shaft portion is
A first portion having a first diameter in contact with the first horizontal table;
The vibration isolator according to claim 10 or 11, further comprising a second portion having a second diameter smaller than that of the first portion while contacting and supporting the second horizontal table. 前記第２部分の第２の直径は、前記第１部分の第１の直径の１／２以下である、請求項１２に記載の除振装置。   The vibration isolator according to claim 12, wherein the second diameter of the second portion is equal to or less than ½ of the first diameter of the first portion. 前記丸軸部は、第１の直径を有する第１部分と、前記第１部分よりも小さい第２の直径を有する第２部分とを含む段付きコロである、請求項１２または１３に記載の除振装置。   14. The stepped roller according to claim 12, wherein the round shaft portion is a stepped roller including a first portion having a first diameter and a second portion having a second diameter smaller than the first portion. Vibration isolator. 前記水平方向除振機構は、
所定の間隔を隔てて対向するように配置された第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、
前記第１水平テーブルと前記第２水平テーブルとの間に配置され、前記第１水平テーブルと前記第２水平テーブルとを水平方向に相対変位させるリニアガイドとを含み、
前記振り子の腕部は、前記第１水平テーブルおよび前記第２水平テーブルの相対変位に伴って回動するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の除振装置。 The horizontal vibration isolation mechanism is
A first horizontal table and a second horizontal table arranged to face each other at a predetermined interval;
A linear guide that is disposed between the first horizontal table and the second horizontal table and relatively displaces the first horizontal table and the second horizontal table in a horizontal direction;
The vibration isolator according to any one of claims 1 to 9, wherein the arm portion of the pendulum is configured to rotate in accordance with relative displacement of the first horizontal table and the second horizontal table. . 前記水平方向除振機構は、所定の間隔を隔てて対向するように配置され、互いに水平方向に相対変位可能な第１水平テーブルおよび第２水平テーブルと、前記第２水平テーブルに取り付けられた第２バネ部材とを含み、
前記振り子の腕部は、前記第２バネ部材を介して前記第２水平テーブルに連結されているとともに、前記第１水平テーブルおよび前記第２水平テーブルの水平方向の相対変位に伴って回動するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の除振装置。 The horizontal vibration isolation mechanism is disposed so as to be opposed to each other with a predetermined interval, and a first horizontal table and a second horizontal table that can be displaced relative to each other in the horizontal direction, and a first horizontal table attached to the second horizontal table. 2 spring members,
The arm portion of the pendulum is connected to the second horizontal table via the second spring member, and rotates with relative displacement in the horizontal direction of the first horizontal table and the second horizontal table. The vibration isolator according to any one of claims 1 to 9, which is configured as described above. 前記第２バネ部材の共振周波数が前記振り子の共振周波数よりも大きくなるように前記第２バネ部材のバネ定数が設定されている、請求項１６に記載の除振装置。   The vibration isolation device according to claim 16, wherein a spring constant of the second spring member is set so that a resonance frequency of the second spring member is higher than a resonance frequency of the pendulum. 前記第２バネ部材の共振周波数が前記振り子の共振周波数の近傍の値となるように前記第２バネ部材のバネ定数が設定されている、請求項１７に記載の除振装置。   18. The vibration isolation device according to claim 17, wherein a spring constant of the second spring member is set so that a resonance frequency of the second spring member becomes a value in the vicinity of a resonance frequency of the pendulum. 鉛直方向の床振動を除振する鉛直方向除振機構と、前記鉛直方向除振機構とは独立して設けられた振り子を有し、前記振り子の復元力を用いて水平方向の床振動を除振する水平方向除振機構とを含む除振装置を備え、
前記鉛直方向除振機構および前記振り子を有する水平方向除振機構は、それぞれの除振動作時に除振方向の力成分が他の除振方向の力成分に対して影響を与えないように構成されている、精密ステージ装置。 A vertical vibration isolation mechanism that isolates floor vibration in the vertical direction and a pendulum provided independently of the vertical vibration isolation mechanism, and using the restoring force of the pendulum to eliminate horizontal floor vibration A vibration isolation device including a horizontal vibration isolation mechanism for shaking,
The vertical direction vibration isolation mechanism and the horizontal direction vibration isolation mechanism having the pendulum are configured such that the force component in the vibration isolation direction does not affect the force component in the other vibration isolation direction during each vibration isolation operation. The precision stage device.
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