JP3186188B2 - テーブル送り装置 - Google Patents
テーブル送り装置Info
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- JP3186188B2 JP3186188B2 JP08082492A JP8082492A JP3186188B2 JP 3186188 B2 JP3186188 B2 JP 3186188B2 JP 08082492 A JP08082492 A JP 08082492A JP 8082492 A JP8082492 A JP 8082492A JP 3186188 B2 JP3186188 B2 JP 3186188B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はテーブル送り装置、特
に、送りネジとナット機構により１軸方向へ移動自在な
テーブルを備えた形式のテーブル送り装置の精度改善に
関するものである。
に、送りネジとナット機構により１軸方向へ移動自在な
テーブルを備えた形式のテーブル送り装置の精度改善に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、工作機械、計測機、ロボット、
半導体製造装置などに使用される精密位置決め用テーブ
ル送り装置は、基台に対して一方向へのみ移動可能な移
動テーブルに、送りネジと螺合するナットを係合した構
成となっている場合が多い。即ち、移動テーブルを、基
台上に設けたリニアガイドで支承して、一方向にのみ往
復動可能に構成するとともに、該リニアガイドと平行な
送りネジに螺合するナットを該テーブルに係合し、モー
タで該送りネジを駆動することにより、移動テーブルの
前後進送りを実現できるようになっている。この場合、
ナットと移動テーブルを固着すれば、最も簡潔な構成と
なるが、送りネジの曲がりの影響が移動テーブル側にダ
イレクトに伝達されてしまい、送り精度の低下を招くこ
ととなる。
半導体製造装置などに使用される精密位置決め用テーブ
ル送り装置は、基台に対して一方向へのみ移動可能な移
動テーブルに、送りネジと螺合するナットを係合した構
成となっている場合が多い。即ち、移動テーブルを、基
台上に設けたリニアガイドで支承して、一方向にのみ往
復動可能に構成するとともに、該リニアガイドと平行な
送りネジに螺合するナットを該テーブルに係合し、モー
タで該送りネジを駆動することにより、移動テーブルの
前後進送りを実現できるようになっている。この場合、
ナットと移動テーブルを固着すれば、最も簡潔な構成と
なるが、送りネジの曲がりの影響が移動テーブル側にダ
イレクトに伝達されてしまい、送り精度の低下を招くこ
ととなる。
【０００３】そこで、従来装置では、送り用のナットを
移動テーブルに対して、送り方向のみ規制して係合させ
た構成とすることが行われている。この場合、静圧スラ
スト軸受を介してナットと移動テーブルを係合させるこ
とにより、ナットの倒れに対してより寛容な機構を備え
たテーブル送り装置が提案されている。例えば、図４に
示す従来装置（特開昭５７−２５５５９）では、送りネ
ジ５０に螺合するナット５１に鍔体５２を同軸に設け、
その受け面５２ａが、該ナット５１の外周面より突出す
るようになしている。また、移動テーブル５３には、該
鍔体５２を遊嵌する円周溝５４を有するハウジングＨを
設け、しかも該円周溝５４内に、該受け面５２ａに対向
する側に軸受け面５４ａを設けている。
移動テーブルに対して、送り方向のみ規制して係合させ
た構成とすることが行われている。この場合、静圧スラ
スト軸受を介してナットと移動テーブルを係合させるこ
とにより、ナットの倒れに対してより寛容な機構を備え
たテーブル送り装置が提案されている。例えば、図４に
示す従来装置（特開昭５７−２５５５９）では、送りネ
ジ５０に螺合するナット５１に鍔体５２を同軸に設け、
その受け面５２ａが、該ナット５１の外周面より突出す
るようになしている。また、移動テーブル５３には、該
鍔体５２を遊嵌する円周溝５４を有するハウジングＨを
設け、しかも該円周溝５４内に、該受け面５２ａに対向
する側に軸受け面５４ａを設けている。
【０００４】そして、この鍔体５２の受け面５２ａに対
向する軸受面５４ａに、加圧流体を誘導する円周溝状の
軸受ポケットＰを設けて、受け面５２ａのスラスト方向
の動きを規制する静圧軸受を構成している。これによ
り、ナット５１はハウジングＨに対して、送りネジ５０
の軸線方向のみ剛性を有して支承されるようになってい
る。
向する軸受面５４ａに、加圧流体を誘導する円周溝状の
軸受ポケットＰを設けて、受け面５２ａのスラスト方向
の動きを規制する静圧軸受を構成している。これによ
り、ナット５１はハウジングＨに対して、送りネジ５０
の軸線方向のみ剛性を有して支承されるようになってい
る。
【０００５】尚、送りネジ５０の軸線に対するナット５
１の回転動作は、軸方向に伸縮自在なベローズ５５によ
って阻止されるようになっている。
１の回転動作は、軸方向に伸縮自在なベローズ５５によ
って阻止されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のテーブル送
り装置は、送り方向の剛性を高めるために、受け面５２
ａの直径を大きくして軸受面積を拡大しようとすると、
送りネジ５０に倒れが生じた時、ハウジングＨに対して
大きなモーメントが加わり、その影響が大きくなってし
まうという問題点を有していた。このため、送りネジの
ミスアライメントの影響を完全に解消することができ
ず、送り精度向上のネックとなっていた。
り装置は、送り方向の剛性を高めるために、受け面５２
ａの直径を大きくして軸受面積を拡大しようとすると、
送りネジ５０に倒れが生じた時、ハウジングＨに対して
大きなモーメントが加わり、その影響が大きくなってし
まうという問題点を有していた。このため、送りネジの
ミスアライメントの影響を完全に解消することができ
ず、送り精度向上のネックとなっていた。
【０００７】また、ベローズ５５は捩じり剛性が低いた
め、ナット５１に対する回転止めは完全でなく、やはり
高精度化の妨げとなっていた。この発明は上記の点に鑑
み、送り方向の剛性が高く、しかも送りネジの曲がりや
ナットの傾きを柔軟に吸収して、送りネジのピッチ動作
だけを移動テーブルに伝達可能な手段を備えたテーブル
送り装置を提供することを目的としている。
め、ナット５１に対する回転止めは完全でなく、やはり
高精度化の妨げとなっていた。この発明は上記の点に鑑
み、送り方向の剛性が高く、しかも送りネジの曲がりや
ナットの傾きを柔軟に吸収して、送りネジのピッチ動作
だけを移動テーブルに伝達可能な手段を備えたテーブル
送り装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め請求項１の発明は、基台に対して一方向移動可能に案
内された移動テーブルと、該移動テーブルに設けられた
ナットと、該移動テーブルの移動方向に軸心を有し該ナ
ットに螺合する送りネジとを備え、該送りネジを回動し
て前記移動テーブルを、前記基台に対して所望位置に位
置決めするよう構成されたテーブル送り装置において、
前記ナットを前記送りネジの軸方向とネジ軸回りに規制
して前記移動テーブルに係合させる係合手段と、前記送
りネジの軸心上に回転中心を有し、前記送りネジの軸方
向に移動しないように前記基台に固定され、かつ前記送
りネジの少なくとも１箇所を軸支する第１球面軸受と、
前記送りネジの軸心上に回転中心を有し、前記送りネジ
の軸方向に前記移動テーブル及び前記ナットと共に移動
するように前記移動テーブルに固定され、かつ前記ナッ
トを軸支する第２球面軸受とを有し、送りネジの曲りに
起因する送りネジやナットの揺動（ヨーイング、ピッチ
ング）を、２個の球面軸受で吸収できるようにしたもの
である。また、請求項２の発明は、前記請求項１におい
て、前記係合手段を、前記ナットに立設されたケレ部材
と、前記送りネジの送り軸に直交するピッチ軸回りに回
転自在かつ静圧軸受を介して前記移動テーブルに設けら
れた回転部材とから構成し、前記回転部材に形成された
前記送り軸方向の溝部に、前記ケレ部材の先端を前記ピ
ッチ軸に直交するヨー軸に対して揺動可能に遊嵌させた
ものである。また、請求項３の発明は、前記請求項１に
おいて、前記第１球面軸受及び第２球面軸受の少なくと
も一方を静圧軸受としたものである。また、請求項４の
発明は、請求項１において、前記第１球面軸受及び第２
球面軸受の少なくとも一方をボールベアリングとしたも
のである。さらに、請求項５の発明は、前記ナットと前
記送りネジをボールスクリュウー機構で構成したもので
ある。
め請求項１の発明は、基台に対して一方向移動可能に案
内された移動テーブルと、該移動テーブルに設けられた
ナットと、該移動テーブルの移動方向に軸心を有し該ナ
ットに螺合する送りネジとを備え、該送りネジを回動し
て前記移動テーブルを、前記基台に対して所望位置に位
置決めするよう構成されたテーブル送り装置において、
前記ナットを前記送りネジの軸方向とネジ軸回りに規制
して前記移動テーブルに係合させる係合手段と、前記送
りネジの軸心上に回転中心を有し、前記送りネジの軸方
向に移動しないように前記基台に固定され、かつ前記送
りネジの少なくとも１箇所を軸支する第１球面軸受と、
前記送りネジの軸心上に回転中心を有し、前記送りネジ
の軸方向に前記移動テーブル及び前記ナットと共に移動
するように前記移動テーブルに固定され、かつ前記ナッ
トを軸支する第２球面軸受とを有し、送りネジの曲りに
起因する送りネジやナットの揺動（ヨーイング、ピッチ
ング）を、２個の球面軸受で吸収できるようにしたもの
である。また、請求項２の発明は、前記請求項１におい
て、前記係合手段を、前記ナットに立設されたケレ部材
と、前記送りネジの送り軸に直交するピッチ軸回りに回
転自在かつ静圧軸受を介して前記移動テーブルに設けら
れた回転部材とから構成し、前記回転部材に形成された
前記送り軸方向の溝部に、前記ケレ部材の先端を前記ピ
ッチ軸に直交するヨー軸に対して揺動可能に遊嵌させた
ものである。また、請求項３の発明は、前記請求項１に
おいて、前記第１球面軸受及び第２球面軸受の少なくと
も一方を静圧軸受としたものである。また、請求項４の
発明は、請求項１において、前記第１球面軸受及び第２
球面軸受の少なくとも一方をボールベアリングとしたも
のである。さらに、請求項５の発明は、前記ナットと前
記送りネジをボールスクリュウー機構で構成したもので
ある。
【０００９】ここで、ナットが送りネジの軸回りに回転
するのを防止するには、該ナットに半径方向に突出する
ケレ（回し金）部材を設け、該ケレ部材を、 ・ケレ部材の中心から送りネジ軸に下ろした垂線の回り
に自転可能 ・送りネジ軸方向（ケレ部材の面に平行で、送りネジ軸
に垂直な線の回り）に対して揺動可能 ・送りネジ軸回りに回転不能 となるように移動テーブル側で支持すればよい。
するのを防止するには、該ナットに半径方向に突出する
ケレ（回し金）部材を設け、該ケレ部材を、 ・ケレ部材の中心から送りネジ軸に下ろした垂線の回り
に自転可能 ・送りネジ軸方向（ケレ部材の面に平行で、送りネジ軸
に垂直な線の回り）に対して揺動可能 ・送りネジ軸回りに回転不能 となるように移動テーブル側で支持すればよい。
【００１０】
【作用】駆動モータにより送りネジを回転させると、ナ
ットは送りネジ軸に沿って移動を開始する。この時、 送りネジに曲がりがあっても、送りネジの少なくとも
１個所が第１球面軸受により球面揺動自在に構成されて
いるため、基台に対する送りネジの倒れは吸収される。
また、 ナットは送りネジの曲がり程度に応じて送り軸に対す
る姿勢を揺動させるが、この姿勢変化は、第２球面軸受
とケレ部材により吸収され、移動テーブル側には伝達さ
れない このため、送りネジのピッチ送り動作だけがナットを介
して移動テーブルに伝達され、精確なテーブル送りが実
現される。
ットは送りネジ軸に沿って移動を開始する。この時、 送りネジに曲がりがあっても、送りネジの少なくとも
１個所が第１球面軸受により球面揺動自在に構成されて
いるため、基台に対する送りネジの倒れは吸収される。
また、 ナットは送りネジの曲がり程度に応じて送り軸に対す
る姿勢を揺動させるが、この姿勢変化は、第２球面軸受
とケレ部材により吸収され、移動テーブル側には伝達さ
れない このため、送りネジのピッチ送り動作だけがナットを介
して移動テーブルに伝達され、精確なテーブル送りが実
現される。
【００１１】
【実施例】以下、この発明を添付図面に示す一実施例に
基づいて説明する。図１は本願装置の第１、第２球面軸
受を示す断面図、図２（ａ）ケレ部材の保持部を示す正
面図、（ｂ）ケレ部材と送りネジの関係を示す断面図
（図１のＣ−Ｃ断面図）、図３は第１、第２球面軸受に
ボールベアリングを用いた例の断面図である。
基づいて説明する。図１は本願装置の第１、第２球面軸
受を示す断面図、図２（ａ）ケレ部材の保持部を示す正
面図、（ｂ）ケレ部材と送りネジの関係を示す断面図
（図１のＣ−Ｃ断面図）、図３は第１、第２球面軸受に
ボールベアリングを用いた例の断面図である。
【００１２】図において、１は本願テーブル送り装置の
基台で、該基台１は、例えば、クリーンルーム内の床面
などに固設されている。２は移動テーブルで、該移動テ
ーブル２は、該基台１に固設されたリニアガイド装置
（図示せず）によって、一方向へのみ移動可能に構成さ
れている。３は送りネジで、該送りネジ３は、その一方
の端部に設けられたモータＭにより、回転駆動可能に構
成され、ナット４を介して、前記移動テーブル２を駆動
できるようになっている。Ｒは該モータＭのロータ、Ｓ
は該ロータＭのステータである。また、該送りネジ３の
他端部には、エンコーダや速度検出器など（図示せず）
が適宜取り付け可能になっている。
基台で、該基台１は、例えば、クリーンルーム内の床面
などに固設されている。２は移動テーブルで、該移動テ
ーブル２は、該基台１に固設されたリニアガイド装置
（図示せず）によって、一方向へのみ移動可能に構成さ
れている。３は送りネジで、該送りネジ３は、その一方
の端部に設けられたモータＭにより、回転駆動可能に構
成され、ナット４を介して、前記移動テーブル２を駆動
できるようになっている。Ｒは該モータＭのロータ、Ｓ
は該ロータＭのステータである。また、該送りネジ３の
他端部には、エンコーダや速度検出器など（図示せず）
が適宜取り付け可能になっている。
【００１３】次に、第１球面軸受について説明する。前
記送りネジ３は該モータＭの近傍３ａにて、送りネジ３
の軸芯上の回転中心Ａに対して球面揺動可能な第１球面
軸受１０により軸支されている。即ち、該送りネジ３の
モータ近傍３ａには、間座１２を挟んで、回転中心Ａを
有する凸球面部材１２ａ，１２ｂをネジ止めＮ1 で固定
することにより、第１球面軸受１０の揺動球面１０ａを
構成している。
記送りネジ３は該モータＭの近傍３ａにて、送りネジ３
の軸芯上の回転中心Ａに対して球面揺動可能な第１球面
軸受１０により軸支されている。即ち、該送りネジ３の
モータ近傍３ａには、間座１２を挟んで、回転中心Ａを
有する凸球面部材１２ａ，１２ｂをネジ止めＮ1 で固定
することにより、第１球面軸受１０の揺動球面１０ａを
構成している。
【００１４】また、前記基台１側では、前記基台１に固
設された支持部材１３を挟んで、該凸球面部材１２ａ，
１２ｂに対応する凹球面部材１３ａ，１３ｂをネジ止め
Ｎ2で固定することにより、第１球面軸受１０の受面１
１が構成されている。該凹球面部材１３ａ，１３ｂの曲
面の半径は、凸球面部材１２ａ，１２ｂの曲面の半径よ
り、若干大きくなっており、静圧軸受を構成するに足る
隙間を構成できるようになっている。
設された支持部材１３を挟んで、該凸球面部材１２ａ，
１２ｂに対応する凹球面部材１３ａ，１３ｂをネジ止め
Ｎ2で固定することにより、第１球面軸受１０の受面１
１が構成されている。該凹球面部材１３ａ，１３ｂの曲
面の半径は、凸球面部材１２ａ，１２ｂの曲面の半径よ
り、若干大きくなっており、静圧軸受を構成するに足る
隙間を構成できるようになっている。
【００１５】１４は間座で、該間座１４は、支持部材１
３と前記凹球面部材１３ｂの間に介装され、凸球面部材
１２ａ，１２ｂと凹球面部材１３ａ，１３ｂの対向隙間
を調整できるように構成されている。ここで、前記凹球
面部材１３ａ，１３ｂの内面には、静圧軸受を構成する
ために、加圧流体（軸受油）を導入するためのポケット
Ｐが設けられている（配管系は図示せず）。
３と前記凹球面部材１３ｂの間に介装され、凸球面部材
１２ａ，１２ｂと凹球面部材１３ａ，１３ｂの対向隙間
を調整できるように構成されている。ここで、前記凹球
面部材１３ａ，１３ｂの内面には、静圧軸受を構成する
ために、加圧流体（軸受油）を導入するためのポケット
Ｐが設けられている（配管系は図示せず）。
【００１６】次に、第２球面軸受について説明する。前
記移動テーブル２には、前記送りネジ３に螺合された前
記ナット４が、送りネジ３の送り軸Ｊ0 方向に対しての
み規制して係合され、ナット４の移動に伴って移動テー
ブル２を前後進できるようになっている。ここで、該ナ
ット４は、該移動テーブル２に対して、第２球面軸受２
０により球面揺動可能に構成されている。
記移動テーブル２には、前記送りネジ３に螺合された前
記ナット４が、送りネジ３の送り軸Ｊ0 方向に対しての
み規制して係合され、ナット４の移動に伴って移動テー
ブル２を前後進できるようになっている。ここで、該ナ
ット４は、該移動テーブル２に対して、第２球面軸受２
０により球面揺動可能に構成されている。
【００１７】即ち、該ナット４は、送りネジ３のネジ部
に螺合するネジ山を備えたスラスト方向支持部材（以
下、単にスラスト部材という）４ａと、該スラスト部材
４ａの両側に、スラスト部材４ａを送りネジ３のラジア
ル方向に対して支持するラジアル方向支持部材（以下、
単にラジアル部材という）４ｂ，４ｃとからなってい
る。また、該スラスト部材４ａとラジアル部材４ｂ，４
ｃが、送りネジ３と対向する各受け面には、加圧流体を
導入して静圧軸受を構成するためのポケットＰが設けら
れている。
に螺合するネジ山を備えたスラスト方向支持部材（以
下、単にスラスト部材という）４ａと、該スラスト部材
４ａの両側に、スラスト部材４ａを送りネジ３のラジア
ル方向に対して支持するラジアル方向支持部材（以下、
単にラジアル部材という）４ｂ，４ｃとからなってい
る。また、該スラスト部材４ａとラジアル部材４ｂ，４
ｃが、送りネジ３と対向する各受け面には、加圧流体を
導入して静圧軸受を構成するためのポケットＰが設けら
れている。
【００１８】また、該スラスト部材４ａには、送りネジ
３の軸に曲面中心Ｂを有する凸球面部材５ａ，５ｂが、
ネジ止めＮ3 で固定され、第２球面軸受２０の揺動球面
２０ａを構成している。一方、前記移動テーブル２側に
は、該凸球面部材５ａ，５ｂに対向する凹球面部材６
ａ，６ｂがネジ止めＮ4 で固定され、第２球面軸受２０
の受面２１が構成されている。該凹球面部材６ａ，６ｂ
の曲面の半径は、凸球面部材５ａ，５ｂの曲面の半径よ
り、若干大きくなっており、静圧軸受を構成するに足る
隙間を構成できるようになっている。
３の軸に曲面中心Ｂを有する凸球面部材５ａ，５ｂが、
ネジ止めＮ3 で固定され、第２球面軸受２０の揺動球面
２０ａを構成している。一方、前記移動テーブル２側に
は、該凸球面部材５ａ，５ｂに対向する凹球面部材６
ａ，６ｂがネジ止めＮ4 で固定され、第２球面軸受２０
の受面２１が構成されている。該凹球面部材６ａ，６ｂ
の曲面の半径は、凸球面部材５ａ，５ｂの曲面の半径よ
り、若干大きくなっており、静圧軸受を構成するに足る
隙間を構成できるようになっている。
【００１９】７は間座で、該間座７は、移動テーブル２
と前記凹球面部材６ａの間に介装され、凸球面部材５
ａ，５ｂと凹球面部材６ａ，６ｂの対向隙間を調整でき
るように構成されている。ここで、前記凹球面部材６
ａ，６ｂの内面にも、加圧流体（軸受油）を導入して静
圧軸受を構成するためのポケットＰが設けられている
（配管系は図示せず）。これにより、前記ナット４は、
送りネジ３に対して任意の方向へ球面揺動可能な球面軸
受２０により静圧軸支されることとなる。
と前記凹球面部材６ａの間に介装され、凸球面部材５
ａ，５ｂと凹球面部材６ａ，６ｂの対向隙間を調整でき
るように構成されている。ここで、前記凹球面部材６
ａ，６ｂの内面にも、加圧流体（軸受油）を導入して静
圧軸受を構成するためのポケットＰが設けられている
（配管系は図示せず）。これにより、前記ナット４は、
送りネジ３に対して任意の方向へ球面揺動可能な球面軸
受２０により静圧軸支されることとなる。
【００２０】次に、前記ナット４が、前記送りネジ３の
軸回りに回転しないようにするためのケレ部材について
説明する。図２（ｂ）の断面図（図１の回転中心Ｂを含
み、軸Ｊ0 に対して直角な断面図）において、３０は直
方形の突片からなるケレ部材で、該ケレ部材３０は、前
記ナット４の主部であるスラスト部材４ａに立設されて
いる。
軸回りに回転しないようにするためのケレ部材について
説明する。図２（ｂ）の断面図（図１の回転中心Ｂを含
み、軸Ｊ0 に対して直角な断面図）において、３０は直
方形の突片からなるケレ部材で、該ケレ部材３０は、前
記ナット４の主部であるスラスト部材４ａに立設されて
いる。
【００２１】３１は回転部材で、該回転部材３１は、ス
ラスト板３２、移動テーブル２に対して静圧軸受を介し
て対向し、溝部３１ａの中心を貫いて前記送り軸Ｊ0 に
直交するピッチ軸Ｊ1 の回りに回転自在に構成されてい
る。また、前記ケレ部材３０は、該回転部材３１の溝部
３１ａに対して、前記送りネジ３のピッチ軸Ｊ1 に直交
するヨー軸Ｊ2 に対して揺動可能に遊嵌されている（図
２（ａ））。
ラスト板３２、移動テーブル２に対して静圧軸受を介し
て対向し、溝部３１ａの中心を貫いて前記送り軸Ｊ0 に
直交するピッチ軸Ｊ1 の回りに回転自在に構成されてい
る。また、前記ケレ部材３０は、該回転部材３１の溝部
３１ａに対して、前記送りネジ３のピッチ軸Ｊ1 に直交
するヨー軸Ｊ2 に対して揺動可能に遊嵌されている（図
２（ａ））。
【００２２】尚、ケレ部材３０の頭部は、溝部３１ａの
対向面に対して充分な隙間を開けておけばフラットでよ
いし、溝部３１ａの対向面と頭部を、ともにピッチ軸Ｊ
1 とヨー軸Ｊ2 の交点を中心とする円弧状曲面に構成し
てもよい。３３は静圧軸受用ポケットである。即ち、該
ケレ部材３０は、前記移動テーブル２に対して、送り軸
Ｊ0 回りの動きのみ規制されて係合されている。このた
め、前記ナット４が送りネジ３に対して移動する際、送
りネジ３の曲がりやミスアライメントなどによって、そ
の姿勢を変動させても、送りネジ３のピッチ動作だけを
移動テーブル２に伝達することができるようになってい
る。
対向面に対して充分な隙間を開けておけばフラットでよ
いし、溝部３１ａの対向面と頭部を、ともにピッチ軸Ｊ
1 とヨー軸Ｊ2 の交点を中心とする円弧状曲面に構成し
てもよい。３３は静圧軸受用ポケットである。即ち、該
ケレ部材３０は、前記移動テーブル２に対して、送り軸
Ｊ0 回りの動きのみ規制されて係合されている。このた
め、前記ナット４が送りネジ３に対して移動する際、送
りネジ３の曲がりやミスアライメントなどによって、そ
の姿勢を変動させても、送りネジ３のピッチ動作だけを
移動テーブル２に伝達することができるようになってい
る。
【００２３】上記実施例において、モータＭにより送り
ネジ３を回転すると、送りネジ３に螺合するナット４
は、送りネジ３に沿って移動し、移動テーブル２を送り
方向（軸Ｊ0 方向）へ移動させる。この時、送りネジ３
は、第１及び第２球面軸受１０、２０に軸支された２点
支持構造になっているため、送りネジ３の曲がりやナッ
ト４のミスアライメントによる異常揺動（ヨーイング、
ピッチング）が生じても、２個の球面軸受１０、２０に
よって適宜吸収され、送りピッチの動作だけが、送りネ
ジ３からナット４を介して、移動テーブル２へと伝達さ
れる。
ネジ３を回転すると、送りネジ３に螺合するナット４
は、送りネジ３に沿って移動し、移動テーブル２を送り
方向（軸Ｊ0 方向）へ移動させる。この時、送りネジ３
は、第１及び第２球面軸受１０、２０に軸支された２点
支持構造になっているため、送りネジ３の曲がりやナッ
ト４のミスアライメントによる異常揺動（ヨーイング、
ピッチング）が生じても、２個の球面軸受１０、２０に
よって適宜吸収され、送りピッチの動作だけが、送りネ
ジ３からナット４を介して、移動テーブル２へと伝達さ
れる。
【００２４】尚、上記実施例では、ナット４と送りネジ
３の螺合部、及び第１及び第２球面軸受１０、２０の軸
受部を、それぞれ静圧軸受とした例を示したが、これら
螺合部と軸受部のうち適宜部位にボールベアリングを使
用してもよい。図３は、ナットと送りネジをボール・ス
クリュー機構１０１で構成するとともに、第１及び第２
球面軸受をボールベアリング１０２で構成した例を示し
たものである。
３の螺合部、及び第１及び第２球面軸受１０、２０の軸
受部を、それぞれ静圧軸受とした例を示したが、これら
螺合部と軸受部のうち適宜部位にボールベアリングを使
用してもよい。図３は、ナットと送りネジをボール・ス
クリュー機構１０１で構成するとともに、第１及び第２
球面軸受をボールベアリング１０２で構成した例を示し
たものである。
【００２５】同様に、前記ケレ部材を保持する回転部材
を、ボールベアリングを使用したころがり軸受で支持す
るようにしてもよい。
を、ボールベアリングを使用したころがり軸受で支持す
るようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】上記のようにこの発明は、基台に対して
一方向移動可能な移動テーブルと、該移動テーブルに設
けられたナットと、該移動テーブルの移動方向に軸心を
有し該ナットに螺合する送りネジとを備え、該送りネジ
を回動して前記移動テーブルを、前記基台に対して所望
位置に位置決めするように構成されたテーブル送り装置
において、前記ナットを、前記移動テーブルに対して、
前記送りネジの軸方向とネジ軸回りに規制して係合する
係合手段と、前記送りネジの軸心上に回転中心を有し、
前記基台に固定され、かつ前記送りネジの少なくとも１
個所を軸支する第１球面軸受と、前記送りネジの軸心上
に回転中心を有し、前記移動テーブルに固定され、かつ
前記ナットを軸支する第２球面軸受とを有しているの
で、ナットのミスアライメントや送りネジの曲がりに起
因するネジ軸とナットの球面揺動（ヨーイング、ローリ
ング、ピッチング）を、２個の球面軸受で吸収すること
ができる。
一方向移動可能な移動テーブルと、該移動テーブルに設
けられたナットと、該移動テーブルの移動方向に軸心を
有し該ナットに螺合する送りネジとを備え、該送りネジ
を回動して前記移動テーブルを、前記基台に対して所望
位置に位置決めするように構成されたテーブル送り装置
において、前記ナットを、前記移動テーブルに対して、
前記送りネジの軸方向とネジ軸回りに規制して係合する
係合手段と、前記送りネジの軸心上に回転中心を有し、
前記基台に固定され、かつ前記送りネジの少なくとも１
個所を軸支する第１球面軸受と、前記送りネジの軸心上
に回転中心を有し、前記移動テーブルに固定され、かつ
前記ナットを軸支する第２球面軸受とを有しているの
で、ナットのミスアライメントや送りネジの曲がりに起
因するネジ軸とナットの球面揺動（ヨーイング、ローリ
ング、ピッチング）を、２個の球面軸受で吸収すること
ができる。
【００２７】このため、送り方向の剛性が高く、しかも
送りピッチ動作のみを純粋に移動テーブルに伝達できる
係合手段を実現でき、従来装置では不可能な高精度送り
を達成できるという優れた効果を奏するものである。特
に、請求項２によれば、前記の効果に加えて、移動テー
ブルに対する回転部材の動きを静圧軸受で拘束するた
め、送りネジの曲がりなどにに起因する悪影響をナット
と移動テーブルとの間で吸収することができるから、移
動テーブルのヨーイングやピッチングを防止することが
できる効果がある。
送りピッチ動作のみを純粋に移動テーブルに伝達できる
係合手段を実現でき、従来装置では不可能な高精度送り
を達成できるという優れた効果を奏するものである。特
に、請求項２によれば、前記の効果に加えて、移動テー
ブルに対する回転部材の動きを静圧軸受で拘束するた
め、送りネジの曲がりなどにに起因する悪影響をナット
と移動テーブルとの間で吸収することができるから、移
動テーブルのヨーイングやピッチングを防止することが
できる効果がある。
【図１】 本願装置の第１、第２球面軸受を示す断面図
である。
である。
【図２】 （ａ）ケレ部材の保持部を示す正面図、
（ｂ）ケレ部材と送りネジの関係を示す断面図（図１の
Ｃ−Ｃ断面図）である。
（ｂ）ケレ部材と送りネジの関係を示す断面図（図１の
Ｃ−Ｃ断面図）である。
【図３】 第１、第２球面軸受にボールベアリングを用
いた例の断面図である。
いた例の断面図である。
【図４】 ナットと移動テーブルの係合部にスラスト軸
受を用い、ベローズ支持でナットの回転を防止した従来
装置の断面図である。
受を用い、ベローズ支持でナットの回転を防止した従来
装置の断面図である。
【図５】 （ａ）ナットに取りつけた鍔体受面を示す原
理図、（ｂ）ナットの倒れモーメントによって生じるス
ラスト受け面での圧力分布を示す説明図である。
理図、（ｂ）ナットの倒れモーメントによって生じるス
ラスト受け面での圧力分布を示す説明図である。
１ 基台 ２ 移動テーブル ３ 送りネジ ４ ナット ４ａ スラスト方向支持部材 ４ｂ ラジアル方向支持部材 ５ａ、５ｂ 凸球面部材 ６ａ、６ｂ 凹球面部材 １０ 第１球面軸受 １０ａ 揺動球面 １１ 受面 １２ａ，１２ｂ 凸球面部材 １３ 支持部材 １３ａ，１３ｂ 凹球面部材 ２０ 第２球面軸受 ２０ａ 揺動球面 ２１ 受面 ３０ ケレ部材 ３１ 回転板 ３２ スラスト板 １０１ ボール・スクリュー機構 １０２ ボールベアリング Ａ、Ｂ 球面軸受の回転中心 Ｐ （静圧軸受用）ポケット Ｊ0 送り軸（送りネジの中心軸） Ｊ1 ピッチ軸 Ｊ2 ヨー軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 19/00 - 31/00 B23Q 5/44 B25J 9/02
Claims (5)
- 【請求項１】 基台に対して一方向移動可能に案内され
た移動テーブルと、該移動テーブルに設けられたナット
と、該移動テーブルの移動方向に軸心を有し該ナットに
螺合する送りネジとを備え、該送りネジを回動して前記
移動テーブルを、前記基台に対して所望位置に位置決め
するよう構成されたテーブル送り装置において、前記ナ
ットを前記送りネジの軸方向とネジ軸回りに規制して前
記移動テーブルに係合させる係合手段と、前記送りネジ
の軸心上に回転中心を有し、前記送りネジの軸方向に移
動しないように前記基台に固定され、かつ前記送りネジ
の少なくとも１箇所を軸支する第１球面軸受と、前記送
りネジの軸心上に回転中心を有し、前記送りネジの軸方
向に前記移動テーブル及び前記ナットと共に移動するよ
うに前記移動テーブルに固定され、かつ前記ナットを軸
支する第２球面軸受とを有することを特徴とするテーブ
ル送り装置。 - 【請求項２】 前記係合手段は、前記ナットに立設され
たケレ部材と、前記送りネジの送り軸に直交するピッチ
軸回りに回転自在かつ静圧軸受を介して前記移動テーブ
ルに設けられた回転部材とからなり、前記回転部材に形
成された前記送り軸方向の溝部に、前記ケレ部材の先端
を前記ピッチ軸に直交するヨー軸に対して揺動可能に遊
嵌させたことを特徴とする請求項１記載のテーブル送り
装置。 - 【請求項３】 前記第１球面軸受及び第２球面軸受の少
なくとも一方を静圧軸受としたことを特徴とする請求項
１記載のテーブル送り装置。 - 【請求項４】 前記第１球面軸受及び第２球面軸受の少
なくとも一方をボールベアリングとしたことを特徴とす
る請求項１記載のテーブル送り装置。 - 【請求項５】 前記ナットと前記送りネジをボールスク
リュウー機構で構成したことを特徴とする請求項１記載
のテーブル送り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08082492A JP3186188B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | テーブル送り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08082492A JP3186188B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | テーブル送り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280609A JPH05280609A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3186188B2 true JP3186188B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=13729178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08082492A Expired - Fee Related JP3186188B2 (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | テーブル送り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186188B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5045329B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2012-10-10 | 株式会社ジェイテクト | ボールねじ装置および電動パワーステアリング装置 |
| JP2023036389A (ja) | 2021-09-02 | 2023-03-14 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP08082492A patent/JP3186188B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05280609A (ja) | 1993-10-26 |
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Legal Events
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