(57)【要約】      （修正有）【課題】振動絶縁下で搭載される積荷を水平方向に移動させずに高さ調整することを可能にするため、コイルバネを備え、高さ調整可能な振動絶縁システムを提供する。【解決手段】振動絶縁される積荷８がコイルバネ２によって振動絶縁下で搭載されるベース７を備える振動絶縁装置１であって、コイルバネ２は垂直方向に有効であり、振動絶縁装置１は調整部品５によって高さが調整可能であり、水平方向においてコイルバネ２はベース７又は振動絶縁される積荷８に強固に接続される振動絶縁装置１。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動絶縁される積荷（８）がコイルバネ（２）によって振動絶縁下で搭載されるベース（７）を備える振動絶縁装置（１）であって、前記コイルバネ（２）は垂直方向に有効であり、前記振動絶縁装置（１）は調整部品（５）によって高さが調整可能であり、水平方向において前記コイルバネ（２）は前記ベース（７）又は前記振動絶縁される積荷（８）に強固に接続される振動絶縁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振動絶縁装置であって、水平方向の振動絶縁を提供する更なる構成部品、特に可撓性ロッド（１３）を備え、前記コイルバネ（２）は前記可撓性ロッドによって前記ベース（７）又は前記振動絶縁される積荷（８）に連結される振動絶縁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の振動絶縁装置であって、前記可撓性ロッド（１３）は前記コイルバネ（２）内に突出する拡張部（１５）に取り付けられる振動絶縁装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の振動絶縁装置であって、水平方向において前記コイルバネ（２）は少なくとも１つの板バネ（１１、１２）によって前記ベース（７）又は前記振動絶縁される積荷（８）に強固に接続される振動絶縁装置。
【請求項５】
請求項４に記載の振動絶縁装置であって、水平方向において前記コイルバネ（２）は互いに離間した少なくとも２つの板バネ（１１、１２）によって前記ベース（７）又は前記振動絶縁される積荷（８）に強固に接続される振動絶縁装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の振動絶縁装置であって、前記コイルバネ（２）はハウジング（９）内に配置される振動絶縁装置。
【請求項７】
請求項６に記載の振動絶縁装置であって、前記ハウジング（９）はバネプレート（４）を備える振動絶縁装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の振動絶縁装置であって、水平方向において前記ハウジング（９）は外側ハウジング（１０）に強固に接続され、その外側ハウジング（１０）は前記ベース（７）又は前記振動絶縁される積荷（８）に連結される振動絶縁装置。
【請求項９】
請求項８に記載の振動絶縁装置であって、前記外側ハウジング（１０）は少なくとも１つのリセス（１７）を有し、その少なくとも１つのリセスを通して前記調整部品（５）はアクセス可能である振動絶縁装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の振動絶縁装置であって、前記調整部品（５）は、高さ調整に用いるネジ棒（１８）を備える振動絶縁装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の振動絶縁装置であって、前記調整部品（５）は高さが調整可能であるバネプレート（３）を備える振動絶縁装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の振動絶縁装置（１）を少なくとも１つ備える振動絶縁システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の振動絶縁システムであって、振動を検出する少なくとも１つのセンサーとアクティブ型振動絶縁に用いる少なくとも１つのアクチュエーター（１９）とを備える振動絶縁システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の振動絶縁システムであって、前記アクチュエーター（１９）はリニア磁気アクチュエーターである振動絶縁システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の振動絶縁システムであって、前記磁気アクチュエーターは磁石を含むブレード間に配置されるプランジャーコイルを備える振動絶縁システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコイルバネを備える振動絶縁装置と、防振振動絶縁システムとに関する。より詳細には、本発明は、特に半導体産業の分野において、機械類の振動絶縁下での搭載に用いる振動絶縁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルバネを備える振動絶縁システムが既知である。多くの場合、コイルバネは鋼バネの形態である。そのようなシステムでは、場に対して振動絶縁される積荷が３つ以上の振動絶縁装置上に搭載される。これらの振動絶縁装置は少なくとも垂直方向に有効なコイルバネを備える。
【０００３】
そのようなコイルバネは、特に極めて重量のある器材にさえ用いられる、とても単純なパッシブ型振動絶縁を提供する。
【０００４】
バネ質量系の固有振動数より上で振動絶縁が達成される。
【０００５】
そのような振動絶縁システムの振動絶縁効果は、特に、リソグラフィー装置等の半導体産業における敏感な装置の搭載に用いる場合に、振動絶縁システムをアクティブ型振動絶縁システムとして構成することによって向上させることができる。
【０００６】
そのようなアクティブ型振動絶縁システムでは、振動絶縁される積荷及び／又は場にセンサーが配置され、制御ループを介して少なくとも１つのアクチュエーターが制御される。このアクチュエーターは振動をアクティブに打ち消す。特に、非接触力型アクチュエーターが、特にローレンツの法則に基づくアクチュエーターとして用いられる。
【０００７】
利用される機械バネシステムは据え付けられる積荷の重量に適合される。これは、重量限界領域では機械バネがもはや線的に挙動せず、損傷を受ける可能性があるため、必須である。
【０００８】
コイルバネの撓みは印加される力に対し実質的に線形であるため、振動絶縁下で搭載された積荷の高さ位置は、その積荷の重量によって変化することが理解される。
【０００９】
振動絶縁支持される積荷の相違又は非均一な力分布を補償するために、コイルバネを備えるそのような機械バネシステムにおいて、高さ調整を行うことが実際に既知である。
【００１０】
そのような高さ位置補正は、例えば高さ調整バネプレートを用いて極めて簡単に実施することができる。
【００１１】
作業者は静止位置において振動絶縁システムを調整する。
【００１２】
調整は、例えばネジ切りロッド上にガイドされるナットの形態の調整部品によって行われる。
【００１３】
しかし、機械的な高さ調整中に機械バネシステムにトルクが発生することもあり、これによって水平力が発生することもあることがわかっている。通常、この水平力成分は振動絶縁下で搭載された積荷の水平移動を引き起こし、これは望ましくない。
【００１４】
アクティブ型振動絶縁システムにおいて水平移動は特に不都合である。なぜなら、非接触型アクチュエーターの対向する構成部品が水平移動によって互いに対してずれるからである。例えばローレンツコイルの場合、これによってプランジャーコイルが永久磁石に接触することもあり、又は少なくとも、プランジャーコイルと永久磁石との間の空隙の広さがもはや所望の範囲でなくなる。
【００１５】
したがって、高さ調整後に振動絶縁システムは併せて水平方向に調整する必要があり、これは煩雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の目的は上記で述べた従来技術の欠点を減じることである。
【００１７】
本発明のより詳細な目的は、コイルバネを備える高さ調整可能な振動絶縁システムを提供することである。このシステムは、振動絶縁下で搭載される積荷を水平方向に移動させずに高さ調整することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は独立請求項に記載の振動絶縁装置によってもはや達成される。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態及び変更形態は従属請求項に記載されている。
【００２０】
本発明は、特に、半導体産業において用いられる振動絶縁装置等の、振動絶縁下で搭載される装置のために適応された振動絶縁装置に関する。したがって、本発明は固定設置される振動絶縁システムにおいて用いられる振動絶縁装置に関する。
【００２１】
振動絶縁装置は、その設置状態において、ベースを備える。このベースは、通常、場に置かれるフレームとして形成される。しかし、振動絶縁装置は、場がベースとして機能するように、場に直接置かれることが想定可能であることが理解される。
【００２２】
特に鋼バネとして形成されるコイルバネを用いて、振動絶縁支持される積荷が、コイルバネによって振動絶縁下で搭載される。コイルバネは少なくとも垂直方向に有効である。
【００２３】
このために、コイルバネはベースと振動絶縁される積荷との間に配置される。コイルバネという語は、少なくともバネの主な伸張方向において機械バネとして有効な螺旋状のバネ部品を指す。通常、コイルバネは円筒状に巻かれたバネ線として形成される。本発明においては、他のタイプのバネを用いることもできることが理解される。
【００２４】
振動絶縁下で搭載される積荷は、通常、振動絶縁下で搭載される装置を受け止める機能を果たすフレーム又はテーブルを備える。
【００２５】
振動絶縁装置は調整部品によって高さが調整可能であるようになっている。特にネジ棒に配置されるナットを調整部品として用いることができる。
【００２６】
特にバネプレート、好ましくは下側バネプレートを、ナットによって高さが調整可能であるように構成することができる。
【００２７】
本発明によれば、コイルバネは水平方向においてベース又は振動絶縁される積荷と強固に接続される。
【００２８】
本発明の意味において、「水平」及び「垂直」という語は、意図した状態において設置された場合の振動絶縁装置の位置を基準とする。
【００２９】
本発明の意味において、水平方向に強固に結合することは、水平方向の剛性が垂直方向の剛性よりも著しく大きいことを意味する。特に、水平方向の剛性は垂直方向の剛性よりも少なくとも２０倍大きい。
【００３０】
このように、コイルバネはもはや水平方向に著しい振動絶縁を一切提供しないため、本発明の１つの好ましい実施形態の振動絶縁装置は水平方向の振動絶縁を提供する更なる構成部品を備える。
【００３１】
特に可撓性ロッド又は歪む振子を更なる構成部品として用いることができる。
【００３２】
特、同一のコイルバネとともに可撓性ロッドを使用し、歪む振子を交換することによって水平方向の剛性の極めて容易な調整が可能になる。
【００３３】
本発明の１つの変更形態において、可撓性ロッド又は歪む振子はコイルバネ内に突出する拡張部に取り付けられる。
【００３４】
このように、可撓性ロッド又は歪む振子とコイルバネとの連結点はコイルバネ内にずれ込む。好ましくは、拡張部は、コイルバネの長さの少なくとも１／３に沿って、コイルバネ内に突出する。
【００３５】
これにより、小さい空間において水平方向の低い剛性を得ることが簡単に可能になる。同時に、取り付け点が下方にずれていることによって、システムの傾斜しやすさが低減される。
【００３６】
本発明の１つの好ましい実施形態においては、コイルバネは、水平方向において少なくとも１つの板バネによって、ベース又は振動絶縁される積荷に強固に接続される。
【００３７】
水平方向に配置される板バネを用いることによって、水平方向に高い剛性を呈するが、垂直方向に低い剛性を有して設けることができる構成部品を設けることが、極めて容易に可能になる。
【００３８】
板バネを使用することによって垂直方向に更なる剛性が伴うことが理解される。
【００３９】
一方で、これは以下の理由で更に有利である。すなわち、板バネは比較的容易に交換することができ、そのため、板バネによる垂直方向の更なる剛性によって、振動絶縁装置の固有振動数をそれぞれの設置場所に容易に適合させることができるため、更に有利である。
【００４０】
したがって、以下のような振動絶縁システムを提供することができる。すなわち、そのシステムでは、個々の振動絶縁装置は、同一構成のコイルバネを備えるが、様々な剛性を有する。その理由は、板バネが（垂直方向に）様々に構成され、及び／又は可撓性ロッド若しくは歪む振子が（水平方向に）様々に構成されるからである。
【００４１】
剛性を調整することによって、個々の振動絶縁装置の固有振動数を、特に、全ての振動絶縁装置が略同じ固有振動数を呈するように適合させることができる。個々の振動絶縁装置の固有振動数が異なっていることは回避されるべきである。なぜなら、それは振動絶縁される積荷の揺動を引き起こす可能性があるからである。ここで、１つの振動絶縁装置上の積荷の荷重が例えば重心の不均衡に起因してより大きい場合、その振動絶縁装置の固有振動数を他の振動絶縁装置の固有振動数に一致させるように、その振動絶縁装置の剛性は対応して増大させることができる。
【００４２】
さらに、板バネによって垂直方向の剛性をそれぞれの設置場所に極めて容易に適合することが可能になる。このとき、コイルバネを交換する必要はない。
【００４３】
水平方向においてコイルバネは、互いに離間した少なくとも２つの板バネによって、ベース又は振動絶縁される積荷に強固に接続されることが好ましい。このように、システムが傾斜すること、ひいては、水平方向の剛性が減少する可能性が回避される。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態において、コイルバネはハウジング内に配置され、次にハウジングは特に板バネによってベース又は振動絶縁される積荷に接続される。ハウジングは、ベース又は振動絶縁される積荷に対して垂直方向にのみ可動であり、水平方向に可動でない。
【００４５】
振動絶縁装置が単純に構成される場合、ハウジングはバネプレートを備えることができる。
【００４６】
本発明の１つの変更形態において、振動絶縁装置は内部にコイルバネが配置されるハウジングと外側ハウジングとを備える。水平方向において外側ハウジングは上記ハウジングに強固に接続され、ベース又は振動絶縁される積荷に接続される。
【００４７】
したがって、バネを備えるハウジングと外側ハウジングとは、互いに対して垂直方向にのみ可動である。
【００４８】
本発明の１つの好ましい実施形態において、外側ハウジングは少なくとも１つのリセスを有する。そのリセスを通して調整部品がアクセス可能である。
【００４９】
本発明による振動絶縁装置は特にアクティブ型振動絶縁システムに用いられる。アクティブ型振動絶縁システムとは、すなわち、振動を検出する少なくとも１つのセンサーとアクティブ型振動絶縁に用いる少なくとも１つのアクチュエーターとを備える振動絶縁システムである。
【００５０】
上記アクチュエーターは特にリニア磁気アクチュエーターとして構成される。
【００５１】
特にローレンツの法則に従って機能する磁気アクチュエーターが用いられる。そのアクチュエーターは磁石を含むブレード間に配置されるプランジャーコイルを備える。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】コイルバネ２を備える振動絶縁装置１の基本的な構成部品を示す概略図である。
【図２】設置状態の振動絶縁装置１を示す図である。
【図３】振動絶縁装置の外側ハウジング１０の斜視図である。
【図４】振動絶縁装置の斜視図である。
【図５】振動絶縁装置の構成部品の別の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
これより、図１から図５の図面に概略的に示されている例示的な実施形態を参照しながら本発明をより詳細に説明する。
【００５４】
コイルバネ２が下側バネプレート３及び上側バネプレート４に接続されている。このようにして、コイルバネ２は、バネプレートによって、振動絶縁下で搭載される積荷（非図示）及びベース（非図示）に取り付けられることができる。
【００５５】
下側バネプレート３は調整部品５によって垂直方向に調整可能である。この例示的な実施形態では調整部品５はネジ棒に配置されるナットとして構成されている。この例示的な実施形態では、ネジとして構成されている締結部品６を用いて下側バネプレート３がベースに固定される。
【００５６】
振動絶縁下で搭載される積荷はコイルバネ２によってベースに接続される。
【００５７】
このように設置状態では、振動絶縁は垂直方向、すなわちコイルバネ２の主な伸張方向に沿って達成されることが理解される。
【００５８】
また、コイルバネ２は水平方向にも有効であることが理解される。
【００５９】
ここで、下側バネプレート３及び上側バネプレート４の水平方向の変位を防止する追加の構成部品が無い場合、調整部品５を動かすと水平方向の変位が概ね発生される。なぜなら、通常、調整部品５を回すときに下側バネプレート３にトルクが伝わり、そのため水平方向に力が生じるからである。
【００６０】
図２は設置状態の振動絶縁装置１を示している。ここでは他の構成部品も示されており、その構成部品によってコイルバネ２がベース又は振動絶縁された積荷に強固に接続されている。
【００６１】
このためにコイルバネ２がハウジング９内に配置される。
【００６２】
内側ハウジングとみなすことができるハウジング９は、さらに、垂直に離間した板バネ１１、１２によって外側ハウジング１０に連結される。外側ハウジングはベース７に固定される。
【００６３】
板バネ１１、１２の水平方向における高い剛性に起因して、外側ハウジング１０に対して垂直方向にのみハウジング９は可動である。
【００６４】
板バネ１０、１１はハウジングの周囲全体にわたって又は区分的に配置することができる。
【００６５】
同時に内側ハウジング９には上側バネプレート４が画定される。
【００６６】
高さが調整可能である下側バネプレート３はベース７に接続される。
【００６７】
ここでは、コイルバネ２は垂直方向の振動絶縁を可能にするのみである。
【００６８】
水平方向の振動絶縁を与えるために、可撓性ロッド１３が更なる構成部品として設けられる。可撓性ロッド１３はハウジング９と接続され、上側締結部品１４によって振動絶縁下で搭載される積荷８に接続される。
【００６９】
水平方向の低い剛性を得るように、可撓性ロッドはハウジング９の拡張部１５内に突出する。拡張部１５はコイルバネ２内に延在する。
【００７０】
それによって、可撓性ロッド１３とハウジング９との連結点は下方にずれ、これは同時にシステムの傾斜しやすさを低減する。
【００７１】
上記システムは、センサーに加えて、アクティブ型振動絶縁に用いるアクチュエーター１９を備える、アクティブ型振動絶縁システムである。
【００７２】
ここで、振動絶縁下で搭載される積荷８の高さ位置が調整部品５を用いて調節される場合、コイルバネとベース７との強固な接続に起因して、積荷８は水平方向には変位しない。そのため、振動絶縁システムの水平方向の調整は不要とすることができる。
【００７３】
図３は振動絶縁装置の外側ハウジング１０の斜視図を示している。
【００７４】
上面には締結部品１４を見てとることができる。この例示的な実施形態では締結部品１４はプレート状である。締結部品１４によって振動絶縁下で搭載される積荷に振動絶縁装置が連結される。
【００７５】
外側ハウジング１０は締結手段１６を用いてベース（非図示）に取り付けられる。この例示的な実施形態では締結手段１６はネジの形態で設けられている。さらに、下側バネプレート（非図示）も締結部品６によってベースに接続される。
【００７６】
アセンブリ全体を逆に、すなわち外側ハウジングと下側バネプレートとが、振動絶縁される積荷に連結されるように構成することができることが理解される。しかし、コイルバネはベースに強固に連結されることが好ましい。
【００７７】
円筒形状を有する外側ハウジング１０は少なくとも１つのリセス１７を更に有する。リセス１７を通して調整部品がアクセス可能である。
【００７８】
これは図４の斜視図において特によく見てとることができる。
【００７９】
特に、ナットとして構成される調整部品５を見てとることができる。調整部品５によって、下側バネプレート３の高さ、ひいては、振動絶縁下で搭載される積荷（非図示）の高さをも調整することができる。
【００８０】
図５は振動絶縁装置の構成部品の別の断面図を示している。
【００８１】
特に、ここでは内側ハウジング９を見てとることができる。内側ハウジング９は、離間した上側板バネ１１及び下側板バネ１２によって外側ハウジング１０に接続されている。そのため、内側ハウジングと外側ハウジングとは互いに対して垂直方向にのみ可動である。
【００８２】
さらに、調整部品５を見てとることができる。調整部品５はナットとして形成され、ネジ棒１８に取り付けられており、下側バネプレート３の高さ位置の調整に用いられる。
【００８３】
ネジ棒は、下側締結部品６によってベースに接続される。この例示的な実施形態では、下側締結部品６はネジである。
【００８４】
本発明は、コイルバネを備える、極めて有効な機械的振動絶縁装置を簡単に提供することを可能にする。この装置は、振動絶縁下で搭載される積荷の水平方向の変位を引き起こすことなく、高さ調整を可能にする。
【符号の説明】
【００８５】
１  振動絶縁装置
２  コイルバネ
３  下側バネプレート
４  上側バネプレート
５  調整部品
６  下側締結部品
７  ベース
８  振動絶縁された積荷
９  ハウジング
１０  外側ハウジング
１１  上側板バネ
１２  下側板バネ
１３  可撓性ロッド
１４  上側締結部品
１５  拡張部
１６  締結手段
１７  リセス
１８  ネジ棒
１９  アクチュエーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014194275.tif 000006
【図５】
2014194275.tif 000007
【外国語明細書】
2014194275000001.pdf