JPH0434245A - 除振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本願発明は、除振装置に係り、とくに嫌振機器を搭載す
る載置台に、特定周波数の振動を低減する動吸振器を補
助的に設置した構造の除振装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に、軟弱地盤に建設された建物は微振動環境が悪く
、例えば電子顕微鏡のような高精密度を必要とする嫌振
機器の設置に対しては除振装置を使う必要がある。

この除振装置としては例えば第１１図に記載されたもの
が知られている。同図における除振装置１は、載置台２
と、二〇載置台２を複数の支持点で支持するばね機構３
及び減衰機構４とから成る。

ばね機構３の夫々は、水平方向のばね機能を担う多段積
層ゴム５及び鉛直方向のばね機能を担うダイヤフラム型
空気ばね６が直列に連結されて成る。

減衰機構４の夫々は、設置床及び載置台２間に備えられ
た水平方向及び鉛直方向の減衰力発生を担うオイルダン
パーで構成されている。載置台２の上面には嫌振機器７
が載せられている。この載置台２は、充分に重い付加質
量を有しており１．嫌振機器７の重心Ｇｔ、載置台２の
重心Ｇ、に対し、除振系全体の合成重心Ｇ、２の位置を
下げるように設定されている。これにより、除振系の振
動モードを安定させ、例えば０．５七というような低い
固有振動数を有した除振装置になっている。

しかし、上述した第１１図記載の除振装置１において、
より高い除振性能を得ようとずればするほど、合成重心
Ｇ＋ｚが除振系の下方に位置するようにせねばならず、
そのためには、載置台２の付加重量を大きくする必要が
あり、必然的に装置１の高さが高くなる。そこで、その
ような高さ増加を回避するためには、通常、床を掘り下
げて除振装置１を設置するが、この掘削工事の工事コス
トが高いという問題がある。また、除振装置１が大形化
すると、搬入時の煩わしさを避けるために設置現場にて
制作する必要があるが、この場合、製作用機材などの問
題から製作方法が限定され、精度の高い加工が困難にな
る。

この第１１図記載構造の除振装置１における３次元方向
の固有振動数は、従来周知のように充分低く設定され、
その固有振動数よりも高い周波数の領域である振動絶縁
レベルの高い範囲を使用するように設定される。しかし
、そのような場合でも、嫌振機器に特に要求される除去
周波数成分があるときは、その特定周波数成分の低減を
強固にするため、第１２図に示す除振装置を使うことが
必須になっている。

第１２図に示す除振装置８は、メインの除振系に、特定
周波数の振動を低減する動吸振器を併設した構造を有す
る。つまり、除振装置８は第１０図と同様に載置台９、
複数のばね機構１０．・・・１０、及び複数の減衰機構
１１．・・・、１１により一次除振系が構成され、載置
台９の下方に二次除振系としての動吸振器１２が設置さ
れている。この動吸振器１２は、質量体１２ａと、この
質量体１２ａを載置台９との間で支持する複数のスプリ
ング１２ｂ、・・・、１２ｂ及び粘性ダンパー１２ｃと
を備えている。この動吸振器１２によってメインの一次
除振系では吸収しきれない振動を吸収し、補完するよう
にしている。１３は載置台９に載せた嫌振機器である。

〔発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した第１２図記載の従来の除振装置
８にあっては、動吸振器１２の併設によって予め選択し
た特定周波数の振動を減衰させることができるが、微振
動環境が複雑であること等によって、狙った微振動成分
が的確に吸収されず、振動絶縁レベルの低い部分が残る
ことがあり、その検出は現場試験で初めて判明すること
が多く、そのような場合、動吸振器の吸振周波数を調整
することは非常に面倒であった。

また、除振装置８において動吸振器１２は除振系の最下
点に取り付け、その性能を最も効果的に発揮させる必要
がある。換言すれば、第１２図の構造において、動吸振
器１２を図のように載置台９の最下点に設置することが
望まれるが、そのようにした場合、動吸振器１２のスペ
ース分だけ載置台９の高さが高くなり、同一重量の場合
でも載置台９の重心Ｇ２．即ち全体の合成重心ＣｔＺも
高くなって、振動モードが不安定になり、ロッキングの
影響が大きくなるという問題が生じる。

二の場合、床下まで掘り下げて除振装置８を設置し、載
置台９の高さを低くして、合成重心位置を下げることも
できるが、前述と同様に掘削工事によりコスト増などの
問題がある。

本願発明は、上述した従来技術の各問題に鑑みてなされ
たもので、その解決しようとする第１の課題は、設定さ
れた載置台の重量を増加せずとも除振装置の重心を容易
に下げることができるとともに、動吸振器の併設による
大形化を排除できるようにすることである。また、第２
の課題は、第１の課題を解決するとともに、吸振効果が
最も高い位置に動吸振器を併設でき、単一の動吸振器に
より３次元の吸振を同時に行うことである。さらに、第
３の課題は、第２の課題を解決するとともに、動吸振器
の吸振周波数を容易に調整可能にすることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の課題を解決するため、請求項（１）記載の発
明では、載置台をばね機構及び減衰機構を介して支持さ
せた除振系と、前記載置台に取り付けられ、特定周波数
の振動を低減させる動吸振器とを備えた除振装置におい
て、前記載置台を上部ステージと下部ステージに分割し
、この上部、下部ステージを結合柱を介して剛結すると
ともに、前記上部、下部ステージ間の空間に前記動吸振
器を配設している。

また、第２の課題を解決するため、請求項（２）記載の
発明では、載置台をばね機構及び減衰機構を介して支持
させた除振系と、前記蔵置台に取り付けられ、特定周波
数の振動を低減させる動吸振器とを備えた除振装置にお
いて、前記載置台を上部ステージと下部ステージに分割
し、この上部、下部ステージを結合柱を介して剛結する
とともに、前記動吸振器は、質量体と、この質量体を前
記上部ステージ又は該上部ステージに剛結された部位か
ら吊り下げるロッドと、このロッド及び前記質量体間に
介挿されたスプリングと、前記質量体と前記下部ステー
ジ又は該下部ステージに剛結された部位との間に介挿さ
れたダンパーとを有している。

さらに、第３の課題を解決するため、請求項（３）乃至
（５）記載の発明の内、（３）記載の発明の動吸振器は
、少なくとも、前記質量体の質量を増減可能な構成とし
ている。また、（４）記載の動吸振器は、少な（とも、
前記スプリングのばね定数を調整可能な構成としている
。さらに、（５）記載の動吸振器は、少なくとも、前記
ロッドの質量体に対する吊下げ距離を変更可能な吊下げ
距離可変機構を備えている。

〔作用〕 請求項（１）記載の発明では、載置台が結合柱によって
上部、下部ステージに分割されているため、！１装台全
体の設定重量が同じ場合でも上部、下部ステージによる
質量中心が下がり、載置台の付加質量を大きくして大形
にしなくても、実質的に慣性モーメントが大きくなる。

このとき、比重を変えて、下部ステージの重量を上部ス
テージの重量よりも大きく形成でき、このようにすると
、より小さな占有スペースで効率的に載置台全体の重心
を下げ、慣性モーメントを大きく設定できる。これによ
り、大きな慣性効果が発揮され、ロッキング振動の影響
を減らすことができる。また、上部。

下部ステージ間には空間が形成されるから、この空間を
動吸振器の配設に利用でき、単に一重構造の載置台の下
部に動吸振器を配設する場合に比べて、除振装置全体の
大形化を回避できる。

また、請求項（２）記載の発明では、上述に作用を得る
ほか、動吸振器において、その質量体が鉛直方向にはダ
ンパー及びスプリングを介して支持され、水平方向には
ダンパー及びロッドを介して支持されるから、鉛直方向
及び水平方向に各々固有振動数を有する。これにより、
単一の動吸振器でありながら、３次元の制振効果を同時
に得ることができ、除振装置全体として動吸振器の吸振
特性を付加した除振性能が得られる。つまり、動吸振器
を各方向に個別に設置する場合に比べて大幅な省スペー
ス化が図られる。また、この動吸振器は下部ステージに
剛結された上部ステージに連結されているので、メイン
の除振系の最下点に実質的に取り付けられており、その
吸振効果が最も高い。

さらに、請求項（３）乃至（５）記載の発明の内、（３
）記載のものでは、少なくとも質量体の質量が増減可能
であるから、動吸振器の鉛直方向及び水平方向の固有振
動数を調整できる。また、（４）記載のものでは、少な
くとも、スプリングのばね定数を変更して、動吸振器の
鉛直方向の固有振動数を調整できる。さらに、（５）記
載のものでは、少なくとも、吊下げ距離可変機構によっ
てロッドの質量体に対する吊下げ距離を変更して、動吸
振器の水平方向の固有振動数を調整できる。

〔実施例〕

次に、本願発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づき
説明する。

同図において、２０は除振装置であり、２２は除振装置
２０上に載せた電子顕微鏡などの嫌振機器である。除振
装置２０は、嫌振機器２２を載せる載置台２４と、この
載置台２４を複数の支持点で支持するばね機構２６．・
・・、２６と、載置台２４と床との間の複数点に設置さ
れた減衰機構としてのオイルダンパー２８．・・・、２
８とから成る一次系と、載置台２４に併設された二次系
としての動吸振器３０とを備えている。

各ばね機構２６は、水平方向のばね機能を担う多段積層
ゴム３２及び鉛直方向のばね機能を担うダイヤフラム型
空気ばね３４が直列に連結された構造になっている。載
置台２４は上部ステージ２４ａと下部ステージ２４ｂと
に分割され、その下部ステージ２４ｂが複数の結合柱２
４ｃ、・・・　２４ｃによって上部ステージ２４ａに剛
結されるとともに垂下され、両ステージ２４ａ、２４ｂ
間に所定高さの空間が形成されている。本実施例では、
両ステージ２４ａ、２４ｂ及び結合柱２４ｃ、・・・２
４ｃによって所定の重量を確保するものであるが、上部
ステージ２４ａに軽くて剛性の高い部材を用い、下部ス
テージ２４ｂにより重い材料を用いている。また下部ス
テージ２４ｂ中央部には、後述する動吸振器３０の一部
を遊挿可能な、上面からみて四角形の打抜き孔Ａが形成
されている。

また、各オイルダンパー２８は、床及び下部ステージ２
４ｂ間に水平方向及び鉛直方向の減衰力発生を担うよう
に備えられる。

動吸振器３０は図示の如く、両ステージ２４ａ。

２４ｂ間の空間に設けられるもので、最下端に位置する
固定質量体３０ａと、この固定質量体３゜ａの上に置か
れる調整質量体３０ｂと、固定質量体３０ａに連結され
る複数のオイルダンパー３゜Ｃ２・・・、３０ｃとを備
えるとともに、画質量体３０ａ、３０ｂを支持する各複
数の吊りロッド３゜ｄ、−、３０ｄ、スプリング３０ｅ
、−３０ｅ及び吊りロッドクランプ（吊下げ距離可変機
構）３０ｆ、・・・、３０ｆを備えている。

これを詳述すると、質量体３０ａは固定質量を有し、下
部ステージ２４ｂの打抜き孔Ａに遊挿状態で配置され、
この質量体３０ａ上には調整質量体３０ｂが質量調整自
在に固設される。各吊りロッド３０ｄの上端部は上部ス
テージ２４ａの下面の所定位置に取り付けられ、その下
端部はスプリング３０ｅを直列に介して固定質量体３０
ａに取り付けられている。各吊りロッドクランプ３０ｆ
は、その一端が隣接する結合柱２４ｃに上下動自在に取
り付けられ、他端が吊りロッド３０ｄの途中位置を上下
動自在に握持し、これにより、吊りロッド３０ｄの上下
方向の所定位置を載置台２４に剛結している。さらに、
各オイルダンパー３００が固定質量体３０ａと下部ステ
ージ２４ｂとの間に介挿され、水平方向及び鉛直方向に
減衰力を発生させて、動吸振器３０の制振効果の調整が
可能になっている。

つまり、本実施例の動吸振器３０は鉛直（上下）方向に
は複数のスプリング３０ｅ及びオイルダンパー３０ｃで
支持され、水平方向には複数のバネ機能を有するロッド
３０ｄ及びオイルダンパー３０ｃで支持され、単一の吸
振器でありながら、３次元方向に吸振系を構成する。

ここで、上述した如く一次系と二次系とが連携された除
振系の防除振モデル図は、第２図のように表され、この
モデルに基づき動作原理を説明する。

動吸振器３０（二次系）は、その取り付けた除振系（−
次系）に反共振点と共振点とを追加する機能を有する。

そこで、本実施例では、反共振点の周波数を特定振動入
力の周波数に合致させる（後述するケース２，３の場合
）、又は、その反共振点を一次除振系の共振点に合致さ
せる（後述するケース１の場合）ことにより、振動の絶
縁性能を向上させようとするものである。

この絶縁性能の向上に寄与する二次系の反共振点は、該
二次系の共振点周波数であり、その減衰比と質量比によ
って決定される。

いま、−次系の質量Ｍ３．ばね定数ＫＩ、減衰定数Ｃ１
とし、二次系の質量Ｍ２．ばね定数によ。

減衰定数０２とする。また、−次系の固有振動数をωｔ
　＝　（Ｋｔ　／Ｍｔ　）　””　、二次系の固有振動
数をω！　＝　（Ｋｔ　／Ｍｔ　）”ｔとし、−次系、
二次系の減衰比←、ζ３、質量比μ、−次系、二次系へ
の固有振動数と入力振動数との比ｕ　Ｉ　＋　ｕ　ｔ、
及び−次系、二次系の複素数変数Ａ、　Ｂを、ζ＋　＝
Ｃ＋　／　（２Ｍ１ωＩ） ζｚ　＝Ｃｔ　／　（２Ｍｚ　ａ）！　）μ−Ｍ、／Ｍ
。

１３、＝ω／ω１　ｌ　　ｕｌ　＝ω／ω２Ａ＝１＋ｊ
２　ζＩ　　ｕｌ Ｂ＝１＋ｊ２　ζｔ　　ｕｌ とおくと、−次系、二次系単独の振動伝達率τ。

τ２は、 で表される。そこで、伝達率τ、の二次系（動吸振器）
を伝達率τ１の一次系に取り付けると、τ１はτ２の影
響を受ける。その影響を受けた一次系の振動伝達率τ１
′は、 （Ａ　　ｕｌ”）　　（Ｂ　　ｕｚ”）　　ＩＩ　ｕｔ
”Ｂ・・・　（１） で表される。

この振動伝達率τ、′の式に下記表Ａに示す鉛直方向の
各諸元の具体的数値を代入してシュミレーションすると
、第３図（ａ）の特性が得られる。同様に、下記表Ｂに
示す水平方向の各諸元の具体的数値を代入してシュミレ
ーションすると、第３図（ｂ）の特性が得られる。

表Ａ 表Ｂ なお、第３図（ａ）（ｂ）の横軸は外乱振動入力の振動
数、縦軸τ１′は前記（１）式で表される振動伝達率で
ある。

まず、表Ａのケース１〜４のいずれも、−次系の鉛直方
向の数値は固有振動数Ｆ＋＝ＩＨｚに設定されており、
この固定−次系に対して二次系の固有振動数Ｆ２を、Ｆ
２＝ＩＨｚ（ケース１）、２．５１１ｚ　（ケース２．
３）に設定している。ケース２及び３では、固有振動数
Ｆ２は同一値であるが、減衰定数をケース３の方が大き
く設定している。なお、ケース４は二次系を付加しない
場合である。

そして、第３図（ａ）のシュミレーション結果から分か
るように、ケース１の場合には一次系の振動伝達率が悪
化する外乱周波数Ｉ　Ｈｚ近傍域の伝達率が改善され、
ケース２．３の場合にはその減衰定数に応じて２．５七
の領域で伝達率が改善されている。

つまり、吸振したい外乱周波数が２．５　Ｈｚの場合に
はケース２．３が有効になる。

一方、表Ｂのケース１．２において、−次系の水平方向
の数値は固有振動数Ｆ、＝０．５Ｈ２に設定されており
、この−次系に対して二次系の固有振動数Ｆ！を、Ｆ、
＝０．８Ｈｚ（ケースｌ）に設定している。ケース２は
二次系を付加しない場合である。

ここで、ｕ２＝１における改善率をみるために、τ、′
／τ１を求めてみると、 ここで、振動入力周波数が高く、ｕ、が大きいと仮定す
ると、 と表される。

これによると、二次系を付加した除振装置において、特
定周波数の振動入力に対する改善度を上げる（即ち、「
τ１′／τ１」を大とする）ためには、二次系の減衰率
ζ２を小さくすればよいことが分かるが、減衰率ζ２を
小さくすると隣接する領域の増幅度も増してしまうため
に、両者を適度に満足する減衰率ζ２に調整される。ま
た、改善する特定周波数にある幅を持たせるには、質量
比μを大きくとればよい。

ところで、本実施例における除振装置２０の各諸元を設
定するために、除振装置２０が設置される床上の加速度
スペクトル（ピークホールドスペクトル）を測定したと
ころ、軟弱地盤であるために第４図（ａ）〜（Ｃ）の特
性が得られた。この特性から、鉛直（Ｚ軸）方向の２．
５七、水平（Ｘ、Ｙ軸）方向の０．８　Ｈｚに従来の除
振装置では除去し難い大きな微振動が存在することが判
明した。このため、−次系の固有振動数を、水平方向で
０．５Ｈｚ、鉛直方向で０．９Ｈｚに設定し、動吸振器
３０によって水平方向の０．８Ｈｚ、鉛直方向の２．５
　Ｈｚの微振動を抑制することとする。

そこで、−次系、二次系の鉛直方向に対する各諸元は、
前述した表Ａにおけるケース２と同し値にした。また、
−次系、二次系の水平方向に対する各諸元は、前述した
表Ｂにおけるケース１と同じ値にした。

この数値設定による除振装置２０全体の振動絶縁性能を
検討してみる。前記（１）式に基づき振動伝達率τ１′
が求められ、上下方向の振動絶縁レベル（−２０・ｌｏ
ｇ　τ１′）の周波数特性及び位相特性は第５図（ａ）
（ｂ）に示す特性が得られる。つまり、鉛直方向の振動
入力２．５七の点に、動吸振器３０の反共振点が追加さ
れ、振動絶縁レベルが低い谷（約−２１ｄＢ）が形成さ
れる。一方、前記（１）式に基づき水平方向の振動伝達
率τ、′が求められ、その水平方向の振動絶縁レベルの
周波数特性及び位相特性は第６図（ａ）（ｂ）に示す特
性が得られる。つまり、水平方向の振動入力０．８　Ｈ
ｚの点に、動吸振器３０の反共振点が追加され、振動絶
縁レベルが低い谷（約−５ｄＢ）が形成される。

次に、本実施例の作用効果を説明する。

除振装置２０に、前述した第４図に示した加速度特性の
振動が設置床から入力すると、除振装置２０は第５．６
図に示した絶縁性能を発揮して除振を行う。つまり、第
４図（Ｃ）で表される鉛直方向の振動成分は、除振系（
−次系）の載置台２４゜各ばね機構２６．及び各オイル
ダンパー２８の減衰作用によって約ＩＨｚ以降の高周波
側（第５図のマイナスの絶縁レベルの領域参照）を中心
に大幅に減少するとともに、動吸振器３０（二次系）に
より付加される反共振点の吸振作用によって２．５Ｈｚ
の成分が集中的に減少する。

一方、第４図（ａ）（ｂ）で表される水平方向の成分は
、除振系（−次系）の載置台２４．各ばね機構２６゜及
び各オイルダンパー２８の減衰作用によって約０．６セ
以降の高周波側（第６図のマイナスの絶縁レベルの領域
参照）を中心に減少するとともに、動吸振器３０（二次
系）により付加される反共振点の吸振作用によって０．
８　Ｈｚの成分が集中的に減少する。これにより、除振
系のみでは充分に除去できなかった特定周波数（鉛直方
向の２．５Ｈｚ、水平方向の０．８Ｈｚ）の振動成分を
含めて高レベルの振動絶縁性能が発揮′される。

これによって、上部ステージ２４ａ上での鉛直方向の加
速度スペクトル（ピークホールドスベクトル）は第７図
（Ｃ）に示す特性となり、水平方向の加速度スペクトル
（ピークホールドスペクトル）は第７図（ａ）（ｂ）に
示す特性となる。このように、第４図（ａ）〜（Ｃ）に
示される振動が入力しても、上部ステージ２４ａ上での
振動特性は第７図（ａ）〜（Ｃ）に各々示されるように
、狙った周波数の振動を中心に、使用領域における良好
な除振が達成される。

本実施例では以上のようにして除振されるが、載置台２
４を上下に分割し、下部ステージ２４ｂの比重を上部ス
テージ２４ａのそれよりも大きくしているので、上下の
比重が同じ場合よりもさらに小さなスペースで効率的に
重心位置を下げることができ、慣性モーメントを従来に
比べて大きく設定できるから、ロッキング振動の影響を
格段に小さくできる。また、両ステージ２４ａ、２４ｂ
間の空間を利用して動吸振器３０を設置でき、従来のよ
うに載置台の下部に設ける場合に比べて除振装置全体の
大形化を防止できるとともに、載置台２４の重心位置を
上昇させてしまうこともない。

さらに、動吸振器３０は実質的には載置台２４の下部に
連結されているので、制御したいモードに最も有効な設
置位置であり、その吸振効果が最も効果的に発揮される
。したがって、嫌振機器２２に伝達する３次元振動及び
ロッキング振動が最小限となり、機器２２における高精
度の仕事を行える。

一方、動吸振器３０は、単一構造によって３方向（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）の制振を同時に行える。また、各オイルダンパ
ー３０ｃの特性を変えることによってその制振効果の調
、整も可能である。これがため、各方向に対して個別に
動吸振器を設ける従来のものに比べて、設置スペースを
小さくすることができるとともに、従来は各方向別々に
設置していた質量体の統合によって大きな質量比を得る
ことができ、動吸振器による吸振効果上、有利である。

また、動吸振器３０は、前述したωｚ　＝　（Ｋｚ／Ｍ
！　）””　した式に基づき、調整質量体３０ｂの質量
を加減することによって鉛直方向及び水平方向の固有振
動数Ｆ２を調整でき、さらに吊りロッドクランプ３０ｆ
の吊りロッド３０ｄに対するクランプ位置を調整するこ
とによって、水平方向のばね定数に２が変わり、これに
より水平方向の固有振動数Ｆ２を調整できる。このため
、除振装置２０の試験結果に対応して設置現場にて、質
量調整によって鉛直方向の固有振動数を調整し、次いで
クランプ位置の変更によって水平方向の固有振動数を調
整する等、その微調整も容易に行えるという利点がある
。

さらに、本実施例の構成にあっては、−次除振系の固有
振動数付近の増幅率を低減させるため、動吸振器３０を
使用することができる。このとき、−次除振系はζ、を
小さくして、高域での絶縁特性を改善しながら共振点で
の増幅を抑制することができるというメリットがある。

この場合、動吸振器３０のω２及びζ２は、μをパラメ
ータとして以下の条件で最適化できる。

ωｚ＝ｔ／（を十μ） ζ２＝（３μ／８（１＋μ）　３　）　ｌ／１このとき
の最大振幅倍率は、 である。ここで、ＸＳＴは動吸振器が無い場合の最大振
幅である。

なお、前記実施例においては上部、下部ステージ２４ａ
、２４ｂの比重を下部の方が大となるようにしたが、こ
れは同一比重であっても、２段ステージ構造とすること
によって、その剛体系の質量中心、即ち重心を離間分だ
け低下させる効果があり、ロッキング振動の影響を減少
させることができる。

一方、前述した実施例は第８．９図のように変形（前述
した実施例と同一の構成については同一符号を用いる）
して実施することができる。この内、第８図の変形例に
ついて説明すると、前述した実施例記載の載置台２４の
下部ステージ２４ｂが固定位置に設定されるものである
のに対し、第８図のものは下部ステージ２４ｂを各結合
柱２４Ｃに沿って上下に移動可能にしたものである。こ
れにより、重心位置の調整が可能になるとともに、同図
に示した回転中心の位置Ｒ０の調整も可能になる。

嫌振機器２２の振動許容値は機器の設置床（この場合は
載置台２４）について与えられるものであるが、嫌振機
器２２の内部構造の観点から考えると、振動条件の最も
厳しい部位は必ずしも設置床ではない。例えば嫌振機器
２２が電子顕微鏡であれば、機器内の試料台位置が振動
に対して最も敏感な部位となる。このことを考えると、
第８図記載の変形例にあっては、下部ステージ２４ｂを
上下動させて回転中心Ｒ６の位置を制御し、振動に最も
敏感な部位を除振系の剛体モードのノード点にもってく
ることができ、これによって、機器２２に対する回転振
動の影響を最少にすることができる。このように第８図
の例では、重心位置の制御を中心に考えて回転振動を抑
制することもできるし、回転中心位置の制御を中心に考
えて回転振動を回避することもでき、これによって、除
振手法の選択幅が広がり、振動環境や嫌振機器の要求特
性に柔軟に対処できるという利点がある。

一方、第９図の変形例にあっては、前述した第１図記載
の上部、下部ステージ２４ａ、２４ｂ及び結合柱２４ｃ
を一つにまとめて単独の載置台２４とし、これをばね機
構２６．・・・、２６及びオイルダンパー２８．・・・
、２８を介して支持するとともに、動吸振器３０の吊り
ロッド３０ｄの垂下位置及び吊りロッドクランプ３０ｆ
の取付位置を図示の如く、Ｒ置台２４の下面及び側面と
している。

このように構成した場合、重心位置及び回転中心位置が
固定されるが、単独の動吸振器３０で３次元間時吸振が
可能であるなど、動吸振器３０自体の利点はそのまま享
受できる。このため、嫌振機器２２の重量２重心高さに
よっては、第９図記載の構成でも構成が簡単化され且つ
高レベルの除振が可能となる。

なおまた、前記実施例及び変形例では動吸振器の固有振
動数を調整する構成として、質量及び吊りロッドクラン
プの剛結点を変更する例を挙げたが、本願発明は必ずし
もそのような構成に限定されることなく、必要に応して
例えば質量体の調整のみであってもよいし、また吊りロ
ッドクランプの剛結点の調整のみであってもよい。

さらに、鉛直方向のばね機能を担うスプリングのばね定
数を第１０図に示すように変更可能な構成としてもよい
。同図における構成は、鉛直方向に変位可能な仮バネ４
０を、第１図と同様の吊りロッドクランプと競合しない
ように、吊りロッド３０ｄの下端部と固定質量体３０ａ
の下面との間に取り付け、且つ、質量体３０ａへの取付
位置を調整可能としたものである。これによって、板バ
ネ４０がコイルスプリング３０ｅに対し、ばね定数を変
更可能な補助ばねとして機能し、板バネ４０の支点間距
離ｌの調整により鉛直ばね定数を可変でき、鉛直方向の
固有振動数を調整できる。

以上のような鉛直方向及び水平方向の固有振動数の調整
手段は、必要に応じて適宜に組み合わせてもよい。

さらにまた、前記実施例における動吸振器のダンパー３
０ｃは、−次系に対して、下部ステージ２４ｂとの間に
取り付けるとしたが、これは、除振装置全体の構造に拠
っては、例えば上部ステージ２４ａ又は結合柱２４ｃで
あってもよい。一方、吊りロッドクランプ３０ｆの一次
系に対する取付位置も、実施例記載のように結合柱２４
ｃに限定されることなく、例えば吊りロッド３０ｄを結
合柱２４ｃに剛結したアームから吊り下げるような場合
には、上部ステージ２４ａ、下部ステージ２４ｂに取り
付けてもよい。

さらにまた、請求項（５）記載の発明に係る動吸振器の
吊下げ距離可変機構は前述した実施例及び変形例記載の
ものに限定されることなく、例えば、吊りロッドクラン
プ３０ｆの１立置を固定し又は該クランプ３０ｆを取り
外した状態にしておいて、質量体３０ａ、３Ｑｂの支持
位置を上下させ、吊りロッド３０ｄの質量体３０ａ、３
０ｂに対する吊下げ距離を変更する構成であってもよく
、これによっても、水平方向のばね定数調整の面からは
前述したものと等価になり、設計の自由度が向上する。

さらにまた、前記実施例及び変形例における動吸振器は
単一の吸振器で３次元間時吸振可能な構造としたが、請
求項（１）記載の発明にあっては、鉛直方向又は水平方
向のみを吸振可能な動吸振器であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように請求項（１）記載の発明にあっては
、載置台を上部ステージと下部ステージに分割し、この
上部、下部ステージを上下方向の隙間を介して剛結する
とともに、その隙間に動吸振器を設置するとしたため、
載置台を必要以上に重くすること無く、重心の位置を効
果的に下げて慣性モーメントを大きく設定することがで
き、その大きな慣性効果によりロッキング振動の影響を
抑制できる一方、例えば上部、下部ステージで比重を変
えることができ、下部ステージの比重を上部ステージの
それよりも大きくすることにより、比重を大きくした分
、下部ステージの占める空間が狭まるとともに、上部、
下部ステージ間の空間に動吸振器を設置できることと相
まって、装置全体として大幅な省スペース化も達成され
るという効果がある。

また、請求項（２）記載の発明にあっては、載置台を上
部ステージと下部ステージに分割し、この上部、下部ス
テージを上下方向の隙間を介して剛結するとともに、そ
の隙間に単一の動吸振器を設置し、この動吸振器を、上
部ステージを含む剛体系にロッド及びスプリングを介し
て連結されるとともに、下部ステージを含む剛体系にダ
ンパーを介して連結された質量体を有して構成したため
、請求項（１）記載の発明と同等の効果を得るほか、動
吸振器が鉛直方向及び水平方向各々にばね成分、減衰成
分を介して支持され、３次元の制振を同時に行えること
から、その３方向に個別に動吸振器を設定する場合に比
べて格段の省スペース化となるほか、動吸振器は実質的
に載置台の下方に設置されるので、その吸振性能が最も
効果的に発揮される。

さらに請求項（３）乃至（５）記載の発明にあっては、
上述した請求項（２）記載の効果を得るほか、質量体の
質量変更、スプリングのばね定数変更、及び吊下げ距離
可変機構によるロッドの吊下げ距離変更の内の一つ又は
任意の組合せによって、鉛直方向。

水平方向の固有振動数を調節できるから、現場での微調
整も容易に成し得るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本願発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は全体構成を示す一部破断した概略構成図、
第２図は第１図の構成例に係る防除振モデル図、第３図
（ａ）は第２図のモデル構成に基づく鉛直方向の振動伝
達率特性図、第３図（ｂ）は第２図のモデル構成に基づ
く水平方向の振動伝達率特性図、第４図（ａ）〜（Ｃ）
は夫々設置床上の水平方向、上下方向の加速度スペクト
ル図、第５図（ａ）（ｂ）は夫々上下方向の振動絶縁レ
ベル及び位相の周波数特性図、第６図（ａ）（ｂ）は夫
々水平方向の振動絶縁レベル及び位相の周波数特性図、
第７図（ａ）〜（Ｃ）は夫々載置台上の水平方向、上下
方向の加速度スペクトル図、第８図及び第９図は夫々変
形例を示す概略構成図、第１０図は鉛直方向のばね定数
を変更可能なスプリング機構の部分構成図、第１１図及
び第１２図は夫々従来例を示す概略構成図である。 図中の主要符号は、２０・・・除振装置、２２・・・嫌
振機器、２４・・・ｉｚ台、２４ａ・・・上部ステージ
、２４ｂ・・・下部ステージ、２４ｃ・・・結合柱、２
６・・・ばね機構、２８・・・オイルダンパー（減衰機
構）、３０・・・動吸振器、３０ａ・・・固定質量体、
３０ｂ・・・調整質量体、３０ｃ・・・オイルダンパー
（ダンパー）、３０ｄ・・・吊りロッド（ロッド）、３
０ｅ・・・スプリング、３０ｆ・・・吊りロッドクラン
プ（吊下げ距離可変機構）、４０・・・板バネ、である
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）載置台をばね機構及び減衰機構を介して支持させ
   た除振系と、前記載置台に取り付けられ、特定周波数の
   振動を低減させる動吸振器とを備えた除振装置において
   、 前記載置台を上部ステージと下部ステージに分割し、こ
   の上部、下部ステージを結合柱を介して剛結するととも
   に、前記上部、下部ステージ間の空間に前記動吸振器を
   配設したことを特徴とする除振装置。
2. （２）載置台をばね機構及び減衰機構を介して支持させ
   た除振系と、前記載置台に取り付けられ、特定周波数の
   振動を低減させる動吸振器とを備えた除振装置において
   、 前記載置台を上部ステージと下部ステージに分割し、こ
   の上部、下部ステージを結合柱を介して剛結するととも
   に、前記動吸振器は、質量体と、この質量体を前記上部
   ステージ又は該上部ステージに剛結された部位から吊り
   下げるロッドと、このロッド及び前記質量体間に介挿さ
   れたスプリングと、前記質量体と前記下部ステージ又は
   該下部ステージに剛結された部位との間に介挿されたダ
   ンパーとを有したことを特徴とする除振装置。
3. （３）前記動吸振器は、少なくとも、前記質量体の質量
   を増減可能な構成としたことを特徴とする請求項（２）
   記載の除振装置。
4. （４）前記動吸振器は、少なくとも、前記スプリングの
   ばね定数を変更可能な構成としたことを特徴とする請求
   項（２）記載の除振装置。
5. （５）前記動吸振器は、少なくとも、前記ロッドの質量
   体に対する吊下げ距離を変更可能な吊下げ距離可変機構
   を備えたことを特徴とする請求項（２）記載の除振装置
   。