床構造
【課題】架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性やアクセレランスが基準値を満足する床構造を提供する。
【解決手段】架台10の下面38と根太34の間にはクサビ22が設けられている。クサビ22は、架台10の下面38に固定される上クサビ部材18と、上クサビ部材18と根太34の間に差し込まれる下クサビ部材21を有している。上クサビ部材18は、側板32Aの側に、架台10の下面38に平面18Aを固定した長クサビである。下クサビ部材21は、上クサビ部材18が設けられた位置に所定の間隔で複数個が差し込まれる短クサビ部材20からなる。短クサビ部材20は平面部20Aを根太34の側に向け、上クサビ部材18の傾斜面18Bと面で接触する傾斜面20Bは、上クサビ部材18の傾斜面18B側に向け、横方向(矢印Pの方向)から差し込まれる。
【解決手段】架台10の下面38と根太34の間にはクサビ22が設けられている。クサビ22は、架台10の下面38に固定される上クサビ部材18と、上クサビ部材18と根太34の間に差し込まれる下クサビ部材21を有している。上クサビ部材18は、側板32Aの側に、架台10の下面38に平面18Aを固定した長クサビである。下クサビ部材21は、上クサビ部材18が設けられた位置に所定の間隔で複数個が差し込まれる短クサビ部材20からなる。短クサビ部材20は平面部20Aを根太34の側に向け、上クサビ部材18の傾斜面18Bと面で接触する傾斜面20Bは、上クサビ部材18の傾斜面18B側に向け、横方向(矢印Pの方向)から差し込まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、精密機器等を設置する床構造に係り、架台と架台を載置する支持部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
クリーンルーム内で精密機器等を設置する場所は、精密機器等の重量に耐える十分な強度が要求されるため、通常、強度の小さいメッシュの床パネルを取り外し、その位置に強度の大きい架台が取付けられている。このとき、必要とする設置面積を確保するため、複数個の床パネルが架台と置き換えられている。
【0003】
この架台は、さらに、精密機器等に伝播される振動を防止するため高い剛性が求められている。剛性を高めるためには、架台自体の剛性のみでなく、架台を載置する支持部材との取付け構造も問題となる。
【0004】
具体的には、架台全体として、次の要求性能を満たすよう要求されている。
要求性能1:個々の架台ごとに高さ、位置、傾きが調整でき、架台全体としての平面度を精度よく確保できること。
要求性能2:架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性、及びアクセレランス(単位加振力当りの加速度応答)が精密機器の稼動に必要な基準値を満足すること。
【0005】
そして、架台の剛性を高める技術としては、例えば、図11、12に示すものがある(特許文献1参照)。
即ち、図11、12に示すように、強度の小さいメッシュの床パネル70を取り外し、その位置にコンクリートが充填され強度を高めた大きい高剛性架台6が取付けられている。高剛性架台6と高剛性架台6を受ける根太34との間には、高剛性架台6の荷重を根太34に直接伝達する荷重伝達部7が設けられ、この荷重伝達部7で高剛性架台6と根太34を接合している。
【0006】
荷重伝達部7には、グラウト材としての無収縮モルタルMが充填され、荷重伝達部7の周囲には、スポンジ製の部材からなる漏れ止め部材8が設けられている。架台調整台26を用いて高剛性架台6の位置決めが終わった後に、高剛性架台本体6の貫通孔60から無収縮モルタルMが充填される。無収縮モルタルMが固まると高剛性架台6が根太34に固定される。
【0007】
特許文献1では、平面度を満たすための位置決めを架台調整台26で行った後に、無収縮モルタルMを充填し、高剛性架台6を根太34に固定するため、要求性能1は満たすものと思われる。
【0008】
しかし、特許文献1では、グラウト材と根太の付着力が小さい、グラウト材の充填具合が隅部に気泡などができた場合に不十分となる、グラウト材の剛性が鉄に比べて小さい、などの要因で、要求性能2が達成できない場合がある。
【特許文献1】特開2005−336762号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記事実に鑑み、架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性、及びアクセレランスが基準値を満足する床構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の発明に係る床構造は、精密機器を設置する架台と、前記架台が載置される支持部材と、前記架台と前記支持部材との間に差し込まれたクサビと、前記クサビの上面及び下面に塗布され前記クサビを固着する接着剤と、を有することを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、クサビが、架台と、架台が載置される支持部材との間に差し込まれている。
このとき、クサビの上下両面には接着剤が塗布されている。
これにより、接着剤で固着されたクサビで架台を支持することとなり、架台の水平方向や鉛直方向の剛性が高くなり、アクセレランスを小さくすることができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の床構造において、前記クサビは、 前記架台の裏面に設けられ、傾斜面を備えた上クサビ部材と、前記傾斜面と面で接触するクサビ面と、前記支持部材と面で接触する載置面とを備えた下クサビ部材と、を備えていることを特徴としている。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、上クサビ部材の傾斜面と下クサビ部材のクサビ面が面で接触し、下クサビ部材の載置面と支持部材が面で接触している。
これにより、架台を広い面積で支持できる。また、下クサビ部材の差し込み量で架台と支持部材の隙間を埋めることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の床構造において、前記上クサビ部材は、前記架台の辺に沿って連続して形成された長クサビとされ、前記下クサビ部材は、所定の間隔で、前記上クサビ部材が設けられた位置に、複数個が差し込まれている短クサビであることを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、上クサビ部材は、一つの長クサビで形成され、下クサビ部材は、複数個の短クサビで形成されている。
これにより、架台と架台を載置する支持部材の間の隙間が傾斜していても、短クサビの差し込み量を異ならせるだけで架台を適正な位置に接合できる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の床構造において、前記クサビは、前記架台の向かい合う2辺に差し込まれたことを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、クサビは、架台の向かい合う2辺にそれぞれ差し込まれている。
これにより、架台と架台を載置する支持部材の接合場所が2辺に特定され、施工が容易となる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の床構造において、前記架台の向かい合う2辺の方向は、前記架台が載置される支持部材としての根太の方向であることを特徴としている。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、架台を載置する根太の方向にクサビが差し込まれる。
これにより、根太で架台を受ける構成の床に広く活用できる。また、根太方向では、常に下からの施工空間が確保されるため、連続する架台の接合施工が容易となる。
【0019】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の床構造において、前記接着剤は、クリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされ、前記架台は、クリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であることを特徴としている。
【0020】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜5のいずれか1項に記載の架台はクリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であり、接着剤は、例えば、可塑剤やシロキ酸などのクリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされている。
これにより、クリーンルームを汚染しないで、精密機器を載せる架台の剛性を高くし、アクセレランスを小さくできる。
【発明の効果】
【0021】
本発明は、上記構成としてあるので、架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性やアクセレランスが基準値を満足できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
図1〜3に示すように、床面に敷かれ精密機器68を設置する架台10は、精密機器68の重量に耐える強度が要求されるため、強度の小さいメッシュの床パネル70を取り外し、その位置に配置されている。このため、架台10の外形は床パネル70と同じ大きさとされ、厚さを厚くして架台10の剛性を高めている。
【0023】
このとき、床面の高さは、床パネル70の支持金具である架台調整台26を用いて床パネル70と同じ高さに調整し、厚くされた架台10の下面38を床パネル70の支持部材である根太34に載置し、精密機器68の重量を根太34で受ける構成とされている。
【0024】
架台10は、搭載する精密機器68の大きさに応じて複数の架台10が床パネル70と置換えられ、精密機器68の設置面積を確保している。
架台10の固定にはグラウト材を使用しないため、グラウト材を充填するための貫通孔はなく、架台10の側面32の4つの角部は架台調整台26との干渉を避けるため切り欠かれ、切欠面12が形成されている。
【0025】
図2に示すように、架台10の側板32と上板30は金属板で形成され、上板30と側板32が囲む空間には鉄筋(図示せず)が配置され、コンクリート28が充填されている。
【0026】
上板30の4つの角部には、金属の補強板16が上板30とコンクリート28の間に設けられ、切欠部12からせり出した上板30と補強板16が重なる位置には、円筒状の固定用金具14の上端が取付けられている。
【0027】
図2、3に示すように、架台10の下面38と根太34の間にはクサビ22が設けられている。クサビ22は、架台10の下面38に固定される上クサビ部材18と、上クサビ部材18と根太34の間に差し込まれる下クサビ部材21を有している。
【0028】
上クサビ部材18は、架台10の1つの辺である側板32A側へ、架台10の下面38に平面18Aを固定した長クサビである。上クサビ部材18の傾斜面18Bは、架台10の中心部に向けて高さが低くなる方向に傾斜している。
【0029】
下クサビ部材21は、上クサビ部材18が設けられた位置に所定の間隔で、複数個が差し込まれる短クサビ部材20である。
【0030】
短クサビ部材20は、平面部20Aを根太34の側に向け、また上クサビ部材18の傾斜面18Bと面で接触するクサビ面である傾斜面20Bを、上クサビ部材18の傾斜面18B側に向け、根太34と傾斜面20Bの間に横方向(矢印Pの方向)から差し込まれる。
これにより、架台10を短クサビ部材20の複数の傾斜面20Aの広い面積で支持できる。
【0031】
図4に示すように、根太34と傾斜面18Bの間に短クサビ部材20を差し込む時に、短クサビ部材20の平面部20Aと傾斜面20Bに接着剤66を塗布する。接着剤66が塗布された短クサビ部材20により、根太34と上クサビ部材18の傾斜面18Bが固定される。
【0032】
これにより、架台10と根太34の接合部の剛性が高くなり、アクセレランスを小さくできる。
このとき、接着剤66には、可塑剤やシロキ酸などのクリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤が用いられる。
【0033】
なお、図5に示すように、短クサビ部材20は、複数の短クサビ部材とされており、所定の間隔を開けて上クサビ部材18と根太34の間に差し込む。
【0034】
次に、架台10と根太34の接合方法について説明する。
図3に示すように、架台10は、所定の間隔(例えば600mm)で掛け渡された根太34の間に載置される。このとき、上クサビ部材18の傾斜面18Bが矢印Pの方向に向く方向に上クサビ部材18は固定されている。
【0035】
架台10の根太34からの高さHは、床パネル40と同じ高さとされ、架台10の4つの角部に設けられた架台調節台26で調節される。
【0036】
即ち、図6に示すように、先ず、架台調節台26の高さ調整ネジ42に設けられたナット44を回転させて床パネル支持部46の高さを調整する。次に、架台調節台26の固定ネジ受け部48の上に架台10の固定用金具14をかぶせ、床パネル固定ネジ50を回転させて高さHを微調整する。
【0037】
架台10の高さが決定された後、根太34と上クサビ部材18の間の隙間に接着剤66を塗布した短クサビ部材20を矢印Pの方向から差し込む。このとき、上クサビ部材18は根太34と同じ方向に固定されているため、短クサビ部材20を矢印Pの方向から差し込む作業が根太34と根太34の間の空間を利用してできるため、作業空間が常に確保される。
【0038】
また、短クサビ部材20は隙間に差し込む作業でよいため、接着剤66が根太34や上クサビ部材18で削ぎ落とされることはない。
なお、短クサビ部材20を差し込む作業は人力で行うため、差し込む力は架台10の重量に比べてはるかに小さい。従って、短クサビ部材20を差し込む作業によって架台10の位置や高さは変化せず、微調整された状態が維持される。
これにより、架台10の要求性能1が満足される。
【0039】
また、短クサビ部材20は、根太34と上クサビ部材18の間の隙間が傾斜していても、複数個の短クサビ部材20のそれぞれの差込量を調整することで傾斜を吸収でき、架台10を水平に支持できる。
【0040】
次に、本実施例の効果について従来の無収縮モルタルMを充填した場合と比較しながら説明する。
図7に、従来の無収縮モルタルMを充填した試験装置を示す。
【0041】
根太34の替わりに設けられた、支持部材である敷板54に第1架台52を載置している。第1架台52と敷板54の間には漏れ止め部材58が2ヶ所設けられ、漏れ止め部材58で囲まれた空間56には無収縮モルタルMが充填されている。第1架台52には、無収縮モルタルMを充填するための貫通孔60が開けられている。
【0042】
敷板54は、移動しないよう敷板止め金具62で床面(図示せず)に固定されている。
図8に、本実施例のクサビ22で固定した試験装置を示す。
【0043】
根太34の替わりに設けられた、支持部材である敷板54に第2架台64を載置している。第2架台64と敷板54の間にはクサビ22が2ヶ所設けられ、上クサビ部材18と短クサビ部材20が傾斜面同士を接触させて配置されている。短クサビ部材20には接着剤66が塗布されている。
【0044】
なお、敷板54は、根太の場合と異なり、第2架台64の下部に空間が形成されないため、第2架台64の外側から作業が可能なよう、上クサビ部材18と短クサビ部材20の傾斜面の方向を反対方向としている。即ち、短クサビ部材20を第2架台64の外側から差し込める方向としている。
【0045】
また、第2架台54には無収縮モルタルMを使用しないため貫通孔60(図7参照)はなく、敷板54は、移動しないよう敷板止め金具62で床面(図示せず)に固定されている。
【0046】
試験方法は、先ず、それぞれの試験装置においてアクセレランスを測定し、測定したアクセレランスを用いてそれぞれの試験装置の剛性を求めた。
【0047】
先ず、第1架台52のアクセレランスの試験方法は、第1架台52の予め定めた加振点をロードセルの付いたインパルスハンマー(図示せず)で叩いて加振力Pを与え、同時に加振点での加速度を加速度計で測定した。
【0048】
加振力を与える方向は、第1架台52のX方向(根太方向と平行な方向)、Y方向(根太方向と直交する方向)及びZ方向(鉛直方向)とし、第1架台52におけるそれぞれの方向の中央部付近を叩いた。
【0049】
インパルスハンマーで加えた力と、第1架台52が受けた衝撃により発生した加速度から、加えた力に対する加速度応答であるアクセレランスを求めた。
次に、求めたアクセレランスを2回積分し、加えた力に対する変位量を算出した。その変位量の逆数を求め剛性とした。
【0050】
第2架台64についても、第1架台52と同様の方法でアクセレランスを測定し剛性を求めた。
図9にアクセレランスの測定結果を示す。
アクセレランスは、インパルスハンマーで受けた衝撃により第1架台52に発生する振動数(Hz)毎に異なる値となる。代表値として振動数が100Hzにおけるアクセレランスの測定値を図9に示す。
【0051】
図9において、特性Aは従来例であり無収縮モルタルを充填した場合の特性である。特性Bは本発明のクサビを使用した場合の特性である。特性Cは比較例であり無収縮モルタルの替わりにエポキシ樹脂を充填した場合の特性である。
【0052】
なお、図9は、特性AのY方向(根太と直交方向)のアクセラレンスを1.0とした比で示している。
【0053】
ここに、架台に要求される特性として、加えられた力を周囲に伝えにくいものが望ましく、アクセレランスは、値が小さい程、加えられた力がそれぞれの架台に伝わりにくいことを現している。
【0054】
特性Aでは、Y方向よりX方向のアクセレランスが大きく、Z方向のアクセレランスはY方向より減少する傾向を示した。特性Bでは、Y方向よりX方向のアクセレランスは小さく、Z方向はY方向よりアクセレランスが増大する傾向を示した。また、特性Cも特性Bと同じ傾向を示し、Y方向よりX方向のアクセレランスは小さく、Z方向はY方向よりアクセレランスが増大する傾向を示した。
【0055】
特性A、B、C間の傾向を比較すると、X方向では、特性Bのアクセレランスが1番小さく、特性Cが次いで小さく、特性Aが最も大きい。特性Bと特性Aは100倍近くの違いがある。Y方向、Z方向もいずれも傾向は同じである。
【0056】
このように、特性BはX軸、Y軸、X軸のいずれの方向においても、特性Aよりアクセレランスが小さい。本発明により、アクセレランスの基準値(例えば半導体素子製造装置の1つである露光装置の場合、10Hz帯域で1×10−5〜3×10−4(m/s2/N)、100Hz帯域で1×10−3〜2×10−2(m/s2/N)程度)を満たすことができる。
【0057】
なお、特性Cは、特性Bに次いで、安定して小さいアクセレランスなっており、充填材として無収縮モルタルに替えてエポキシ樹脂を充填すればアクセレランスは小さくできる。しかし、エポキシ樹脂はケミカル汚染の問題がありクリーンルームには採用できない。
【0058】
次に、図10を用いて剛性の算出結果について説明する。
図10は、図9と同じく、特性Aは従来の無収縮モルタルを充填した場合、特性Bは本発明のクサビを使用した場合、特性Cは比較例であり無収縮モルタルの替わりにエポキシ樹脂を充填した場合の特性を示している。
【0059】
また、インパルスハンマーで力を加えた方向である、X方向(根太方向と平行な方向)、Y方向(根太方向と直交する方向)、Z方向(鉛直方向)も既述の図9と同じである。
【0060】
なお、図10は、特性AのY方向の剛性を1とした場合の比で示している。
図10に示す剛性の算出結果から、特性AはY方向に比べX方向の剛性は小さく、Z方向の剛性は大きい傾向を示した。特性BはY方向に比べX方向の剛性はやや大きく、Z方向の剛性はやや小さい傾向を示した。この傾向は、特性Cでも同じである。
【0061】
この結果から、本発明である特性Cは、加振する方向による剛性の差が小さい。
特性A、B、C間の傾向を比較すると、X向では、特性Bの剛性が1番高く、特性Bは特性Aより大幅に増大している。特性Cは特性Bの近くまで増大している。
【0062】
Y方向、Z方向も傾向は同じである。しかし、Z方向は特性Aの剛性も大きく、特性A、B、C間の差は小さい。
【0063】
本発明により、剛性の基準値(例えば半導体素子製造装置の1つである露光装置の場合、0.3×108〜3×108(N/m)程度)を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図2】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図3】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図4】本発明に係る床構造で使用するクサビの基本構成を示す図である。
【図5】本発明に係る床構造で使用するクサビの基本構成を示す図である。
【図6】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図7】従来例の床構造の試験装置を示す図である。
【図8】本実施の形態に係る床構造の試験装置を示す図である。
【図9】本実施の形態に係る床構造の試験結果を示す図である。
【図10】本実施の形態に係る床構造の試験結果を示す図である。
【図11】床構造の従来例の基本構成を示す図である。
【図12】床構造の従来例の基本構成を示す図である。
【符号の説明】
【0065】
10 架台
18 長クサビ(上クサビ部材)
20 短クサビ部材
21 下クサビ部材
22 クサビ
34 根太(支持部材)
66 接着剤
68 精密機器
【技術分野】
【0001】
本発明は、精密機器等を設置する床構造に係り、架台と架台を載置する支持部材との接合構造に関する。
【背景技術】
【0002】
クリーンルーム内で精密機器等を設置する場所は、精密機器等の重量に耐える十分な強度が要求されるため、通常、強度の小さいメッシュの床パネルを取り外し、その位置に強度の大きい架台が取付けられている。このとき、必要とする設置面積を確保するため、複数個の床パネルが架台と置き換えられている。
【0003】
この架台は、さらに、精密機器等に伝播される振動を防止するため高い剛性が求められている。剛性を高めるためには、架台自体の剛性のみでなく、架台を載置する支持部材との取付け構造も問題となる。
【0004】
具体的には、架台全体として、次の要求性能を満たすよう要求されている。
要求性能1:個々の架台ごとに高さ、位置、傾きが調整でき、架台全体としての平面度を精度よく確保できること。
要求性能2:架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性、及びアクセレランス(単位加振力当りの加速度応答)が精密機器の稼動に必要な基準値を満足すること。
【0005】
そして、架台の剛性を高める技術としては、例えば、図11、12に示すものがある(特許文献1参照)。
即ち、図11、12に示すように、強度の小さいメッシュの床パネル70を取り外し、その位置にコンクリートが充填され強度を高めた大きい高剛性架台6が取付けられている。高剛性架台6と高剛性架台6を受ける根太34との間には、高剛性架台6の荷重を根太34に直接伝達する荷重伝達部7が設けられ、この荷重伝達部7で高剛性架台6と根太34を接合している。
【0006】
荷重伝達部7には、グラウト材としての無収縮モルタルMが充填され、荷重伝達部7の周囲には、スポンジ製の部材からなる漏れ止め部材8が設けられている。架台調整台26を用いて高剛性架台6の位置決めが終わった後に、高剛性架台本体6の貫通孔60から無収縮モルタルMが充填される。無収縮モルタルMが固まると高剛性架台6が根太34に固定される。
【0007】
特許文献1では、平面度を満たすための位置決めを架台調整台26で行った後に、無収縮モルタルMを充填し、高剛性架台6を根太34に固定するため、要求性能1は満たすものと思われる。
【0008】
しかし、特許文献1では、グラウト材と根太の付着力が小さい、グラウト材の充填具合が隅部に気泡などができた場合に不十分となる、グラウト材の剛性が鉄に比べて小さい、などの要因で、要求性能2が達成できない場合がある。
【特許文献1】特開2005−336762号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記事実に鑑み、架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性、及びアクセレランスが基準値を満足する床構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の発明に係る床構造は、精密機器を設置する架台と、前記架台が載置される支持部材と、前記架台と前記支持部材との間に差し込まれたクサビと、前記クサビの上面及び下面に塗布され前記クサビを固着する接着剤と、を有することを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、クサビが、架台と、架台が載置される支持部材との間に差し込まれている。
このとき、クサビの上下両面には接着剤が塗布されている。
これにより、接着剤で固着されたクサビで架台を支持することとなり、架台の水平方向や鉛直方向の剛性が高くなり、アクセレランスを小さくすることができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の床構造において、前記クサビは、 前記架台の裏面に設けられ、傾斜面を備えた上クサビ部材と、前記傾斜面と面で接触するクサビ面と、前記支持部材と面で接触する載置面とを備えた下クサビ部材と、を備えていることを特徴としている。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、上クサビ部材の傾斜面と下クサビ部材のクサビ面が面で接触し、下クサビ部材の載置面と支持部材が面で接触している。
これにより、架台を広い面積で支持できる。また、下クサビ部材の差し込み量で架台と支持部材の隙間を埋めることができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の床構造において、前記上クサビ部材は、前記架台の辺に沿って連続して形成された長クサビとされ、前記下クサビ部材は、所定の間隔で、前記上クサビ部材が設けられた位置に、複数個が差し込まれている短クサビであることを特徴としている。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、上クサビ部材は、一つの長クサビで形成され、下クサビ部材は、複数個の短クサビで形成されている。
これにより、架台と架台を載置する支持部材の間の隙間が傾斜していても、短クサビの差し込み量を異ならせるだけで架台を適正な位置に接合できる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の床構造において、前記クサビは、前記架台の向かい合う2辺に差し込まれたことを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、クサビは、架台の向かい合う2辺にそれぞれ差し込まれている。
これにより、架台と架台を載置する支持部材の接合場所が2辺に特定され、施工が容易となる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の床構造において、前記架台の向かい合う2辺の方向は、前記架台が載置される支持部材としての根太の方向であることを特徴としている。
【0018】
請求項5に記載の発明によれば、架台を載置する根太の方向にクサビが差し込まれる。
これにより、根太で架台を受ける構成の床に広く活用できる。また、根太方向では、常に下からの施工空間が確保されるため、連続する架台の接合施工が容易となる。
【0019】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の床構造において、前記接着剤は、クリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされ、前記架台は、クリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であることを特徴としている。
【0020】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜5のいずれか1項に記載の架台はクリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であり、接着剤は、例えば、可塑剤やシロキ酸などのクリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされている。
これにより、クリーンルームを汚染しないで、精密機器を載せる架台の剛性を高くし、アクセレランスを小さくできる。
【発明の効果】
【0021】
本発明は、上記構成としてあるので、架台全体の水平方向や鉛直方向の剛性やアクセレランスが基準値を満足できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
図1〜3に示すように、床面に敷かれ精密機器68を設置する架台10は、精密機器68の重量に耐える強度が要求されるため、強度の小さいメッシュの床パネル70を取り外し、その位置に配置されている。このため、架台10の外形は床パネル70と同じ大きさとされ、厚さを厚くして架台10の剛性を高めている。
【0023】
このとき、床面の高さは、床パネル70の支持金具である架台調整台26を用いて床パネル70と同じ高さに調整し、厚くされた架台10の下面38を床パネル70の支持部材である根太34に載置し、精密機器68の重量を根太34で受ける構成とされている。
【0024】
架台10は、搭載する精密機器68の大きさに応じて複数の架台10が床パネル70と置換えられ、精密機器68の設置面積を確保している。
架台10の固定にはグラウト材を使用しないため、グラウト材を充填するための貫通孔はなく、架台10の側面32の4つの角部は架台調整台26との干渉を避けるため切り欠かれ、切欠面12が形成されている。
【0025】
図2に示すように、架台10の側板32と上板30は金属板で形成され、上板30と側板32が囲む空間には鉄筋(図示せず)が配置され、コンクリート28が充填されている。
【0026】
上板30の4つの角部には、金属の補強板16が上板30とコンクリート28の間に設けられ、切欠部12からせり出した上板30と補強板16が重なる位置には、円筒状の固定用金具14の上端が取付けられている。
【0027】
図2、3に示すように、架台10の下面38と根太34の間にはクサビ22が設けられている。クサビ22は、架台10の下面38に固定される上クサビ部材18と、上クサビ部材18と根太34の間に差し込まれる下クサビ部材21を有している。
【0028】
上クサビ部材18は、架台10の1つの辺である側板32A側へ、架台10の下面38に平面18Aを固定した長クサビである。上クサビ部材18の傾斜面18Bは、架台10の中心部に向けて高さが低くなる方向に傾斜している。
【0029】
下クサビ部材21は、上クサビ部材18が設けられた位置に所定の間隔で、複数個が差し込まれる短クサビ部材20である。
【0030】
短クサビ部材20は、平面部20Aを根太34の側に向け、また上クサビ部材18の傾斜面18Bと面で接触するクサビ面である傾斜面20Bを、上クサビ部材18の傾斜面18B側に向け、根太34と傾斜面20Bの間に横方向(矢印Pの方向)から差し込まれる。
これにより、架台10を短クサビ部材20の複数の傾斜面20Aの広い面積で支持できる。
【0031】
図4に示すように、根太34と傾斜面18Bの間に短クサビ部材20を差し込む時に、短クサビ部材20の平面部20Aと傾斜面20Bに接着剤66を塗布する。接着剤66が塗布された短クサビ部材20により、根太34と上クサビ部材18の傾斜面18Bが固定される。
【0032】
これにより、架台10と根太34の接合部の剛性が高くなり、アクセレランスを小さくできる。
このとき、接着剤66には、可塑剤やシロキ酸などのクリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤が用いられる。
【0033】
なお、図5に示すように、短クサビ部材20は、複数の短クサビ部材とされており、所定の間隔を開けて上クサビ部材18と根太34の間に差し込む。
【0034】
次に、架台10と根太34の接合方法について説明する。
図3に示すように、架台10は、所定の間隔(例えば600mm)で掛け渡された根太34の間に載置される。このとき、上クサビ部材18の傾斜面18Bが矢印Pの方向に向く方向に上クサビ部材18は固定されている。
【0035】
架台10の根太34からの高さHは、床パネル40と同じ高さとされ、架台10の4つの角部に設けられた架台調節台26で調節される。
【0036】
即ち、図6に示すように、先ず、架台調節台26の高さ調整ネジ42に設けられたナット44を回転させて床パネル支持部46の高さを調整する。次に、架台調節台26の固定ネジ受け部48の上に架台10の固定用金具14をかぶせ、床パネル固定ネジ50を回転させて高さHを微調整する。
【0037】
架台10の高さが決定された後、根太34と上クサビ部材18の間の隙間に接着剤66を塗布した短クサビ部材20を矢印Pの方向から差し込む。このとき、上クサビ部材18は根太34と同じ方向に固定されているため、短クサビ部材20を矢印Pの方向から差し込む作業が根太34と根太34の間の空間を利用してできるため、作業空間が常に確保される。
【0038】
また、短クサビ部材20は隙間に差し込む作業でよいため、接着剤66が根太34や上クサビ部材18で削ぎ落とされることはない。
なお、短クサビ部材20を差し込む作業は人力で行うため、差し込む力は架台10の重量に比べてはるかに小さい。従って、短クサビ部材20を差し込む作業によって架台10の位置や高さは変化せず、微調整された状態が維持される。
これにより、架台10の要求性能1が満足される。
【0039】
また、短クサビ部材20は、根太34と上クサビ部材18の間の隙間が傾斜していても、複数個の短クサビ部材20のそれぞれの差込量を調整することで傾斜を吸収でき、架台10を水平に支持できる。
【0040】
次に、本実施例の効果について従来の無収縮モルタルMを充填した場合と比較しながら説明する。
図7に、従来の無収縮モルタルMを充填した試験装置を示す。
【0041】
根太34の替わりに設けられた、支持部材である敷板54に第1架台52を載置している。第1架台52と敷板54の間には漏れ止め部材58が2ヶ所設けられ、漏れ止め部材58で囲まれた空間56には無収縮モルタルMが充填されている。第1架台52には、無収縮モルタルMを充填するための貫通孔60が開けられている。
【0042】
敷板54は、移動しないよう敷板止め金具62で床面(図示せず)に固定されている。
図8に、本実施例のクサビ22で固定した試験装置を示す。
【0043】
根太34の替わりに設けられた、支持部材である敷板54に第2架台64を載置している。第2架台64と敷板54の間にはクサビ22が2ヶ所設けられ、上クサビ部材18と短クサビ部材20が傾斜面同士を接触させて配置されている。短クサビ部材20には接着剤66が塗布されている。
【0044】
なお、敷板54は、根太の場合と異なり、第2架台64の下部に空間が形成されないため、第2架台64の外側から作業が可能なよう、上クサビ部材18と短クサビ部材20の傾斜面の方向を反対方向としている。即ち、短クサビ部材20を第2架台64の外側から差し込める方向としている。
【0045】
また、第2架台54には無収縮モルタルMを使用しないため貫通孔60(図7参照)はなく、敷板54は、移動しないよう敷板止め金具62で床面(図示せず)に固定されている。
【0046】
試験方法は、先ず、それぞれの試験装置においてアクセレランスを測定し、測定したアクセレランスを用いてそれぞれの試験装置の剛性を求めた。
【0047】
先ず、第1架台52のアクセレランスの試験方法は、第1架台52の予め定めた加振点をロードセルの付いたインパルスハンマー(図示せず)で叩いて加振力Pを与え、同時に加振点での加速度を加速度計で測定した。
【0048】
加振力を与える方向は、第1架台52のX方向(根太方向と平行な方向)、Y方向(根太方向と直交する方向)及びZ方向(鉛直方向)とし、第1架台52におけるそれぞれの方向の中央部付近を叩いた。
【0049】
インパルスハンマーで加えた力と、第1架台52が受けた衝撃により発生した加速度から、加えた力に対する加速度応答であるアクセレランスを求めた。
次に、求めたアクセレランスを2回積分し、加えた力に対する変位量を算出した。その変位量の逆数を求め剛性とした。
【0050】
第2架台64についても、第1架台52と同様の方法でアクセレランスを測定し剛性を求めた。
図9にアクセレランスの測定結果を示す。
アクセレランスは、インパルスハンマーで受けた衝撃により第1架台52に発生する振動数(Hz)毎に異なる値となる。代表値として振動数が100Hzにおけるアクセレランスの測定値を図9に示す。
【0051】
図9において、特性Aは従来例であり無収縮モルタルを充填した場合の特性である。特性Bは本発明のクサビを使用した場合の特性である。特性Cは比較例であり無収縮モルタルの替わりにエポキシ樹脂を充填した場合の特性である。
【0052】
なお、図9は、特性AのY方向(根太と直交方向)のアクセラレンスを1.0とした比で示している。
【0053】
ここに、架台に要求される特性として、加えられた力を周囲に伝えにくいものが望ましく、アクセレランスは、値が小さい程、加えられた力がそれぞれの架台に伝わりにくいことを現している。
【0054】
特性Aでは、Y方向よりX方向のアクセレランスが大きく、Z方向のアクセレランスはY方向より減少する傾向を示した。特性Bでは、Y方向よりX方向のアクセレランスは小さく、Z方向はY方向よりアクセレランスが増大する傾向を示した。また、特性Cも特性Bと同じ傾向を示し、Y方向よりX方向のアクセレランスは小さく、Z方向はY方向よりアクセレランスが増大する傾向を示した。
【0055】
特性A、B、C間の傾向を比較すると、X方向では、特性Bのアクセレランスが1番小さく、特性Cが次いで小さく、特性Aが最も大きい。特性Bと特性Aは100倍近くの違いがある。Y方向、Z方向もいずれも傾向は同じである。
【0056】
このように、特性BはX軸、Y軸、X軸のいずれの方向においても、特性Aよりアクセレランスが小さい。本発明により、アクセレランスの基準値(例えば半導体素子製造装置の1つである露光装置の場合、10Hz帯域で1×10−5〜3×10−4(m/s2/N)、100Hz帯域で1×10−3〜2×10−2(m/s2/N)程度)を満たすことができる。
【0057】
なお、特性Cは、特性Bに次いで、安定して小さいアクセレランスなっており、充填材として無収縮モルタルに替えてエポキシ樹脂を充填すればアクセレランスは小さくできる。しかし、エポキシ樹脂はケミカル汚染の問題がありクリーンルームには採用できない。
【0058】
次に、図10を用いて剛性の算出結果について説明する。
図10は、図9と同じく、特性Aは従来の無収縮モルタルを充填した場合、特性Bは本発明のクサビを使用した場合、特性Cは比較例であり無収縮モルタルの替わりにエポキシ樹脂を充填した場合の特性を示している。
【0059】
また、インパルスハンマーで力を加えた方向である、X方向(根太方向と平行な方向)、Y方向(根太方向と直交する方向)、Z方向(鉛直方向)も既述の図9と同じである。
【0060】
なお、図10は、特性AのY方向の剛性を1とした場合の比で示している。
図10に示す剛性の算出結果から、特性AはY方向に比べX方向の剛性は小さく、Z方向の剛性は大きい傾向を示した。特性BはY方向に比べX方向の剛性はやや大きく、Z方向の剛性はやや小さい傾向を示した。この傾向は、特性Cでも同じである。
【0061】
この結果から、本発明である特性Cは、加振する方向による剛性の差が小さい。
特性A、B、C間の傾向を比較すると、X向では、特性Bの剛性が1番高く、特性Bは特性Aより大幅に増大している。特性Cは特性Bの近くまで増大している。
【0062】
Y方向、Z方向も傾向は同じである。しかし、Z方向は特性Aの剛性も大きく、特性A、B、C間の差は小さい。
【0063】
本発明により、剛性の基準値(例えば半導体素子製造装置の1つである露光装置の場合、0.3×108〜3×108(N/m)程度)を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図2】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図3】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図4】本発明に係る床構造で使用するクサビの基本構成を示す図である。
【図5】本発明に係る床構造で使用するクサビの基本構成を示す図である。
【図6】本発明に係る床構造の基本構成を示す図である。
【図7】従来例の床構造の試験装置を示す図である。
【図8】本実施の形態に係る床構造の試験装置を示す図である。
【図9】本実施の形態に係る床構造の試験結果を示す図である。
【図10】本実施の形態に係る床構造の試験結果を示す図である。
【図11】床構造の従来例の基本構成を示す図である。
【図12】床構造の従来例の基本構成を示す図である。
【符号の説明】
【0065】
10 架台
18 長クサビ(上クサビ部材)
20 短クサビ部材
21 下クサビ部材
22 クサビ
34 根太(支持部材)
66 接着剤
68 精密機器
【特許請求の範囲】
【請求項1】
精密機器を設置する架台と、
前記架台が載置される支持部材と、
前記架台と前記支持部材との間に差し込まれたクサビと、
前記クサビの上面及び下面に塗布され前記クサビを固着する接着剤と、
を有する床構造。
【請求項2】
前記クサビは、
前記架台の裏面に設けられ、傾斜面を備えた上クサビ部材と、
前記傾斜面と面で接触するクサビ面と、前記支持部材と面で接触する載置面とを備えた下クサビ部材と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の床構造。
【請求項3】
前記上クサビ部材は、前記架台の辺に沿って連続して形成された長クサビとされ、
前記下クサビ部材は、所定の間隔で、前記上クサビ部材が設けられた位置に、複数個が差し込まれている短クサビであることを特徴とする請求項2に記載の床構造。
【請求項4】
前記クサビは、前記架台の向かい合う2辺に差し込まれたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の床構造。
【請求項5】
前記架台の向かい合う2辺の方向は、前記架台が載置される、支持部材としての根太の方向であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の床構造。
【請求項6】
前記接着剤は、クリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされ、
前記架台は、クリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の床構造。
【請求項1】
精密機器を設置する架台と、
前記架台が載置される支持部材と、
前記架台と前記支持部材との間に差し込まれたクサビと、
前記クサビの上面及び下面に塗布され前記クサビを固着する接着剤と、
を有する床構造。
【請求項2】
前記クサビは、
前記架台の裏面に設けられ、傾斜面を備えた上クサビ部材と、
前記傾斜面と面で接触するクサビ面と、前記支持部材と面で接触する載置面とを備えた下クサビ部材と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の床構造。
【請求項3】
前記上クサビ部材は、前記架台の辺に沿って連続して形成された長クサビとされ、
前記下クサビ部材は、所定の間隔で、前記上クサビ部材が設けられた位置に、複数個が差し込まれている短クサビであることを特徴とする請求項2に記載の床構造。
【請求項4】
前記クサビは、前記架台の向かい合う2辺に差し込まれたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の床構造。
【請求項5】
前記架台の向かい合う2辺の方向は、前記架台が載置される、支持部材としての根太の方向であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の床構造。
【請求項6】
前記接着剤は、クリーンルームを汚染する物質を含まない接着剤とされ、
前記架台は、クリーンルームで使用する精密機器を載せる架台であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の床構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2009−174263(P2009−174263A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−16818(P2008−16818)
【出願日】平成20年1月28日(2008.1.28)
【出願人】(000003621)株式会社竹中工務店 (1,669)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年1月28日(2008.1.28)
【出願人】(000003621)株式会社竹中工務店 (1,669)
【Fターム(参考)】
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