JP4166421B2 - Pneumatic floating support device - Google Patents
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Description
【0001】
【技術分野】
本発明は、例えば除振装置に使用される空圧浮動支持装置に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
除振装置は、例えばステッパーのような微小な振動を嫌う装置を載置する装置(台)として用いられている。このような除振装置の一種として従来、固定台と可動台との間に可撓性気密部材を介して圧力空気室を形成し、この圧力空気室内の加圧空気を吸排制御することにより、可動台を浮動状態に保ち、振動の伝播を防ぐという原理の空圧浮動支持装置が知られている。
【0003】
この従来の空圧浮動支持装置は、出力(荷重保持能力)を高めようとすれば、加圧空気の圧力を増大させるか、可動台の受圧面積を増大させる以外に手段がない。しかし、前者は耐圧を高めなければならず、後者は平面的な大きさを増大させる。
【0004】
【発明の目的】
本発明は、特に平面的な大きさを大きくすることなく、かつ加圧空気圧力を高めることなく、必要な出力(荷重保持能力)を容易に得ることができる空圧浮動支持装置を得ることを目的とする。
【0005】
【発明の概要】
本発明による空圧浮動支持装置は、機械的接触部分を持たない固定台と可動台との間に、それぞれ可撓性気密部材を介して形成した第一、第二の圧力空気室;この第一の圧力空気室は、該第一の圧力空気室に加圧空気が供給されたとき可動台を重力に抗する方向に移動させるように形成されていること;第二の圧力空気室は、該第二の圧力空気室に加圧空気が供給されたとき可動台を重力方向に移動させるように形成されていること;
第一の圧力空気室による可動台の受圧面積は、第二の圧力空気室による可動台の受圧面積より広く設定されていること;第一、第二の圧力空気室は、常に同圧力の加圧空気が供給されるように互いに連通しており、該加圧空気の供給を受けたとき、上記受圧面積の差によって、可動台に固定台に対して上昇する力を与えること;及び第一、第二の圧力空気室に加圧空気を供給する供給手段;を備えたことを特徴としている。
【0006】
この空圧浮動支持装置によると、対をなす第一、第二の圧力空気室を上下方向に重ねて必要数形成することにより、平面的な大きさを増大させることなく、必要な出力を得ることができる。
【0007】
固定台と可動台との間には、対をなす第一、第二の圧力空気室とは別に、可撓性気密部材を介して、可動台を重力に抗する方向に移動させる独立圧力空気室を形成することが好ましい。
【0008】
可撓性気密部材は、各種の断面形状の弾性部材から構成することができるが、例えば、全体として筒状をなし少なくとも一つの断面半円状部(波形変形部)を有するベローズから構成することができる。
【0009】
【発明の実施形態】
図1は、本発明による空圧浮動支持装置を原理的に示した実施形態である。基礎10上に固定される固定台20は、底壁21と筒状部22とを有する有底筒状をなし、筒状部22内に、径方向内方に延びる、上下方向に離間した複数(図示例では2枚)の環状板23A、23Bを一体に有している。環状板23A、23Bの中心部には貫通穴24が存在する。
【0010】
可動台30は、固定台20の貫通穴24内に非接触で位置する軸部31と、この軸部31に軸方向に離間させて一体に設けた3枚の円板32A、32B、32Cとを有し、この3枚の円板32A、32B、32Cは、下方から順に、固定台20の底壁21と環状板23Aの間、環状板23Aと環状板23Bの間、及び上端の環状板23Bの上方とにそれぞれ位置している。以上の固定台20と可動台30は、一部材として図示しているが、実際には複数部材に分割して形成する。
【0011】
固定台20の底壁21と、可動台30の円板32Aとの間には、ベローズ41を介して、独立圧力空気室42が形成されている。この独立圧力空気室42は、管路43を介して開閉弁44、レギュレータ45及び加圧空気源46に順に接続されており、加圧空気が供給されると、可動台30を重力に抗する方向に移動させる。
【0012】
固定台20の環状板23Aと、可動台30の円板32Aと32Bとの間、及び固定台20の環状板23Bと、可動台30の円板32Bと32Cとの間にはそれぞれ、同一構成の対をなす第一の第一圧力空気室51と第二の圧力空気室52とが形成されている。すなわち、第一圧力空気室51は、大径ベローズ53によって、環状板23Aと円板32Bの間、及び環状板23Bと円板32Cとの間にそれぞれ形成されており、第二圧力空気室52は、小径ベローズ54によって、環状板23Aと円板32Aの間、及び環状板23Bと円板32Bの間に形成されている。第一圧力空気室51と第二圧力空気室52は、それぞれ管路55を介して、独立圧力空気室42用と同一の開閉弁44、レギュレータ45及び加圧空気源46に順に接続されている。
【0013】
上記構成によると、第一圧力空気室51に加圧空気が供給されたとすると、可動台30には重力に抗する方向に移動する力が作用し、第二圧力空気室52に加圧空気が供給されると、可動台30には重力方向に移動する力が作用する。しかし、大径ベローズ53は小径ベローズ54より大径であり、第一圧力空気室51による可動台30の受圧面積Aは、第二圧力空気室52による可動台30の受圧面積aより大きい。いま、第一圧力空気室51と第二圧力空気室52に供給される加圧空気圧力をPとすると、対をなす第一圧力空気室51と第二圧力空気室52による可動台30の上昇方向の力は、
P×A−P×a=(A−a)×P
で与えられる。
【0014】
独立圧力空気室42(ベローズ41)による可動台30の受圧面積を同じAとすると、図示実施形態では、対をなす第一圧力空気室51と第二圧力空気室52が二組設けられているから、すべての空気圧力室(独立空気圧力室42、第一、第二圧力空気室51、52)に、圧縮空気源46を介して同時に圧力Pの加圧空気を供給したときに、全体として可動台30が受ける重力に抗する方向の力Xは、
X=P×A+2(A−a)×P
=(3A−2a)×P
となる。
【0015】
このように、本実施形態によると、固定台20と可動台30の平面的な大きさを大きくすることなく、かつ加圧空気圧力を高くすることなく、必要に応じて対をなす第一圧力空気室51と第二圧力空気室52の数を増やすことで、可動台30を大きい力で重力に抗する方向に移動させることができる。固定台20の底壁21と、可動台30の円板32Aとの間に空間を確保したい用途では、独立圧力空気室42(ベローズ41)を省略することも可能である。逆に、図示実施形態において、第一圧力空気室51と第二圧力空気室52を一対のみ設ける態様も可能である。
【0016】
図2は、本発明による空圧浮動支持装置を適用した除振装置のより具体的な形状例である。固定台20、可動台30の形状は、実際の装置構成に応じて複雑化しているが、第一圧力空気室51と第二圧力空気室52とが図1では二対であるのに、図2は一対のみである点を除き、基本的な装置構成は図1と同じであり、図1の構成要素と対応する構成要素には同一符号を付している。また、図1と同様に固定台20と可動台30は、一部材として図示しているが、実際には複数部材に分割して形成する。
【0017】
この図2の実施形態では、固定台20と可動台30との間に、第一圧力空気室51と第二圧力空気室52を形成する(鉛直方向)ベローズ53、54に加えて、軸線を水平方向とした水平方向用ベローズ60が設けられており、この水平方向ベローズ60に調圧された加圧空気を供給することにより、水平方向の除振も図ることができる。
【0018】
【発明の効果】
以上のように本発明の空圧浮動支持装置によれば、平面的な大きさを大きくすることなく、あるいは供給空気圧力を大きくすることなく、大きい出力で可動台を浮動状態で支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空圧浮動支持装置の原理的一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明による空圧浮動支持装置のより具体的な実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 基礎
20 固定台
21 底壁
22 筒状部
23A 23B 環状板
24 貫通穴
30 可動台
31 軸部
32A 32B 32C 円板
41 ベローズ
42 独立圧力空気室
43 55 管路
44 開閉弁
45 レギュレータ
46 加圧空気源
51 第一圧力空気室
52 第二圧力空気室
53 大径ベローズ
54 小径ベローズ[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a pneumatic floating support device used in, for example, a vibration isolation device.
[0002]
[Prior art and its problems]
The vibration isolator is used as a device (base) on which a device that dislikes minute vibrations such as a stepper is placed. Conventionally, as a type of vibration isolator, a pressure air chamber is formed between a fixed base and a movable base via a flexible airtight member, and by controlling the intake and exhaust of pressurized air in the pressure air chamber, A pneumatic floating support device based on the principle of keeping the movable base in a floating state and preventing the propagation of vibration is known.
[0003]
In the conventional pneumatic floating support device, there is no means other than increasing the pressure of pressurized air or increasing the pressure receiving area of the movable base in order to increase the output (load holding capacity). However, the former must increase the pressure resistance, and the latter increases the planar size.
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
It is an object of the present invention to obtain a pneumatic floating support device capable of easily obtaining a required output (load holding capacity) without increasing the size in plan and increasing the pressurized air pressure. Objective.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION
The pneumatic floating support device according to the present invention includes first and second pressure air chambers formed between a fixed base and a movable base, which do not have a mechanical contact portion, via flexible airtight members, respectively . One pressure air chamber is formed to move the movable base in a direction against gravity when pressurized air is supplied to the first pressure air chamber; Being configured to move the movable table in the direction of gravity when pressurized air is supplied to the second pressurized air chamber;
The pressure receiving area of the movable table by the first pressure air chamber is set to be wider than the pressure receiving area of the movable table by the second pressure air chamber; the first and second pressure air chambers are always applied with the same pressure. Communicating with each other so that pressurized air is supplied, and when the pressurized air is supplied, the movable table is given a force that rises relative to the fixed table due to the difference in pressure receiving area; And a supply means for supplying pressurized air to the second pressure air chamber .
[0006]
According to this pneumatic floating support device, the necessary output can be obtained without increasing the planar size by forming the required number of first and second pressure air chambers that are paired in the vertical direction. be able to.
[0007]
Independently pressurized air that moves the movable table in a direction against gravity through a flexible airtight member separately from the first and second pressure air chambers that form a pair between the fixed table and the movable table. It is preferable to form a chamber.
[0008]
The flexible hermetic member can be composed of an elastic member having various cross-sectional shapes. For example, the flexible hermetic member is composed of a bellows having a cylindrical shape as a whole and having at least one semicircular cross-sectional portion (waveform deforming portion). Can do.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment in principle of a pneumatic floating support device according to the present invention. The
[0010]
The
[0011]
An independent
[0012]
The same configuration is provided between the
[0013]
According to the above configuration, if pressurized air is supplied to the first
P × A−P × a = (A−a) × P
Given in.
[0014]
If the pressure receiving area of the movable table 30 by the independent pressure air chamber 42 (bellows 41) is the same A, in the illustrated embodiment, two pairs of the first
X = P × A + 2 (A−a) × P
= (3A-2a) x P
It becomes.
[0015]
Thus, according to the present embodiment, the first pressure that makes a pair as necessary without increasing the planar size of the fixed
[0016]
FIG. 2 is a more specific example of the shape of the vibration isolation device to which the pneumatic floating support device according to the present invention is applied. The shapes of the fixed
[0017]
In the embodiment of FIG. 2, in addition to the
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the pneumatic floating support device of the present invention, the movable table can be supported in a floating state with a large output without increasing the planar size or increasing the supply air pressure. it can.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a principle embodiment of a pneumatic floating support device according to the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a more specific embodiment of the pneumatic floating support device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (4)
この第一の圧力空気室は、該第一の圧力空気室に加圧空気が供給されたとき可動台を重力に抗する方向に移動させるように形成されていること;
上記第二の圧力空気室は、該第二の圧力空気室に加圧空気が供給されたとき可動台を重力方向に移動させるように形成されていること;
第一の圧力空気室による可動台の受圧面積は、第二の圧力空気室による可動台の受圧面積より広く設定されていること;
上記第一、第二の圧力空気室は、常に同圧力の加圧空気が供給されるように互いに連通しており、該加圧空気の供給を受けたとき、上記受圧面積の差によって、可動台に固定台に対して上昇する力を与えること;及び
上記第一、第二の圧力空気室に加圧空気を供給する供給手段;
を備えたことを特徴とする空圧浮動支持装置。 First and second pressure air chambers formed between a fixed base and a movable base, which do not have a mechanical contact portion, via flexible airtight members, respectively;
The first pressure air chamber is formed to move the movable base in a direction against gravity when pressurized air is supplied to the first pressure air chamber;
The second pressure air chamber is formed to move the movable base in the direction of gravity when pressurized air is supplied to the second pressure air chamber;
The pressure receiving area of the movable table by the first pressure air chamber is set wider than the pressure receiving area of the movable table by the second pressure air chamber;
The first and second pressure air chambers communicate with each other so that pressurized air of the same pressure is always supplied. When the pressurized air is supplied, the first and second pressure air chambers move depending on the difference in the pressure receiving area. Providing the table with a force that rises relative to the fixed table; and supply means for supplying pressurized air to the first and second pressure air chambers;
A pneumatic floating support device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000216834A JP4166421B2 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Pneumatic floating support device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000216834A JP4166421B2 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Pneumatic floating support device |
Publications (2)
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JP2002031183A JP2002031183A (en) | 2002-01-31 |
JP4166421B2 true JP4166421B2 (en) | 2008-10-15 |
Family
ID=18712029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000216834A Expired - Lifetime JP4166421B2 (en) | 2000-07-18 | 2000-07-18 | Pneumatic floating support device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP4166421B2 (en) |
-
2000
- 2000-07-18 JP JP2000216834A patent/JP4166421B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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