JPH04228913A - ボール型ピボット・ジョイント - Google Patents
ボール型ピボット・ジョイントInfo
- Publication number
- JPH04228913A JPH04228913A JP3089874A JP8987491A JPH04228913A JP H04228913 A JPH04228913 A JP H04228913A JP 3089874 A JP3089874 A JP 3089874A JP 8987491 A JP8987491 A JP 8987491A JP H04228913 A JPH04228913 A JP H04228913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preload
- ball
- bearing
- pivot
- actuator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/10—Arrangements for locking
- F16C11/103—Arrangements for locking frictionally clamped
- F16C11/106—Arrangements for locking frictionally clamped for ball joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/045—Pivotal connections with at least a pair of arms pivoting relatively to at least one other arm, all arms being mounted on one pin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/20—Joints and connections with indicator or inspection means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32606—Pivoted
- Y10T403/32631—Universal ball and socket
- Y10T403/32786—Divided socket-type coupling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32606—Pivoted
- Y10T403/32631—Universal ball and socket
- Y10T403/32795—Bifurcated socket
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、予荷重のあるボールジ
ョイントに係り、特に高精度な移動角度を提供し、且つ
駆動機構等に適したボールジョイントに関する。
ョイントに係り、特に高精度な移動角度を提供し、且つ
駆動機構等に適したボールジョイントに関する。
【０００２】関連出願についてのクロス・リファレンス
同一出願人による、”Ｓｅｒｖｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｔ
ａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ” と題した同時係属アメリカ出
願がある。
同一出願人による、”Ｓｅｒｖｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｔ
ａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ” と題した同時係属アメリカ出
願がある。
【０００３】
【従来の技術】動的予荷重のあるボールジョイントピボ
ット ボール型ピボットジョイントは、球形のボールの中心の
点の回りに多くの自由角度がある。従来のボールジョイ
ントには以下のような２つの基本的な型があった。 １）ばね荷重式ジョイント ２）球形軸受け
ット ボール型ピボットジョイントは、球形のボールの中心の
点の回りに多くの自由角度がある。従来のボールジョイ
ントには以下のような２つの基本的な型があった。 １）ばね荷重式ジョイント ２）球形軸受け
【０００４】ばね荷重式ボールジョイントに備えられた
一対の円錐体又はソケットは、バックラッシ（がたつき
）を取り除くために、ボールに固く締め付けられる。 このシステムの欠点は、線形剛性（リニア・スティフネ
ス）が高いものに対し大きな予荷重を使用する場合に、
ボール及び円錐又はソケットとの間にかなりの摩擦と磨
耗を生じることである。
一対の円錐体又はソケットは、バックラッシ（がたつき
）を取り除くために、ボールに固く締め付けられる。 このシステムの欠点は、線形剛性（リニア・スティフネ
ス）が高いものに対し大きな予荷重を使用する場合に、
ボール及び円錐又はソケットとの間にかなりの摩擦と磨
耗を生じることである。
【０００５】球形軸受けボールジョイントは一対の内側
及び外側の球形軸受け要素に密着状態で依存する。この
種のボールジョイントは線型剛性が強く、且つ摩擦が少
ないが、その設計の性質上、内側及び外側軸受との間の
隙間を小さくして作動させなければならない。このよう
に隙間が小さいと磨耗が大きくなるので、この隙間に関
連したバックラッシによって微小な位置決め適用には不
適当である。
及び外側の球形軸受け要素に密着状態で依存する。この
種のボールジョイントは線型剛性が強く、且つ摩擦が少
ないが、その設計の性質上、内側及び外側軸受との間の
隙間を小さくして作動させなければならない。このよう
に隙間が小さいと磨耗が大きくなるので、この隙間に関
連したバックラッシによって微小な位置決め適用には不
適当である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明に関するボール
ジョイントでは、円錐体及びボールジョイントのボール
との間の予荷重を動的に希望のレベルに変更することが
できる。作業台（ステージ）又は他の装置が作動中の場
合は、予荷重を減少させて、摩擦及び磨耗を少なくし、
停止状態では予荷重を増加させて、バックラッシをなく
し、剛性を高くする。
ジョイントでは、円錐体及びボールジョイントのボール
との間の予荷重を動的に希望のレベルに変更することが
できる。作業台（ステージ）又は他の装置が作動中の場
合は、予荷重を減少させて、摩擦及び磨耗を少なくし、
停止状態では予荷重を増加させて、バックラッシをなく
し、剛性を高くする。
【０００７】動的予荷重調節のあるボール型のピボット
ジョイントはボール及び予荷重アクチュエータのサーボ
（フィードバック）コントロールによって動的に予荷重
される一対の円錐体を有する。これによらない他の設計
は、軸受け面の磨耗と同様に製造及び組み立て誤差によ
って限定されたり、又は熱変動による変化の影響を受け
やすい。
ジョイントはボール及び予荷重アクチュエータのサーボ
（フィードバック）コントロールによって動的に予荷重
される一対の円錐体を有する。これによらない他の設計
は、軸受け面の磨耗と同様に製造及び組み立て誤差によ
って限定されたり、又は熱変動による変化の影響を受け
やすい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、動的予荷重調
節のあるボール型のピボットジョイントを提供するもの
である。第１の部材はジョイント用のボールを端部とす
る。対向する一対の軸受け要素はこのボールの１つの側
面に対し好ましい円錐形の軸受け面をそれぞれ有してい
る。該ボールはこのような軸受け要素の軸受け面の間に
組み立てられる。これらの軸受け要素の少なくとも１つ
は予荷重アクチュエータに接続される。予荷重センサは
少なくとも該円錐形状軸受け要素の１つに取付けられる
。サーボコントロール手段には入出力があり、入力は予
荷重センサの出力に接続され、出力は予荷重アクチュエ
ータに接続されている。従って、予荷重アクチュエータ
は、予荷重センサに応答するサーボコントロール手段の
動作によって動的に予荷重されるものである。
節のあるボール型のピボットジョイントを提供するもの
である。第１の部材はジョイント用のボールを端部とす
る。対向する一対の軸受け要素はこのボールの１つの側
面に対し好ましい円錐形の軸受け面をそれぞれ有してい
る。該ボールはこのような軸受け要素の軸受け面の間に
組み立てられる。これらの軸受け要素の少なくとも１つ
は予荷重アクチュエータに接続される。予荷重センサは
少なくとも該円錐形状軸受け要素の１つに取付けられる
。サーボコントロール手段には入出力があり、入力は予
荷重センサの出力に接続され、出力は予荷重アクチュエ
ータに接続されている。従って、予荷重アクチュエータ
は、予荷重センサに応答するサーボコントロール手段の
動作によって動的に予荷重されるものである。
【０００９】他の実施例において、軸受け要素は相対的
固定軸受け要素及び相対的可動要素を有している。該相
対的可動要素にはピボット端部及び本体端部がある。該
ピボット端部は固定軸受け要素及び軸受け面を有する該
本体端部に固定される。該本体端部は該可動要素の可撓
部分によってピボット端部に結合される。該可撓部分に
よって該本体端部及びピボット端部との間に該可動要素
の撓みが付与される。
固定軸受け要素及び相対的可動要素を有している。該相
対的可動要素にはピボット端部及び本体端部がある。該
ピボット端部は固定軸受け要素及び軸受け面を有する該
本体端部に固定される。該本体端部は該可動要素の可撓
部分によってピボット端部に結合される。該可撓部分に
よって該本体端部及びピボット端部との間に該可動要素
の撓みが付与される。
【００１０】更に他の実施例において、相対的固定軸受
け要素のピボット端部は該固定軸受け要素及び軸受け面
を有する該本体端部に一体化される。
け要素のピボット端部は該固定軸受け要素及び軸受け面
を有する該本体端部に一体化される。
【００１１】
【実施例】本発明によるボール型のピボットジョイント
ではボールジョイントの動的予荷重調節を利用している
。ボールジョイントは、ボール及び予荷重アクチュエー
タのサーボ（フィードバック）コントロールによって動
的に予荷重される一対の円錐体を備えている。これによ
らない他の設計は、軸受け面の磨耗と同様に製造及び組
み立て誤差によって限定されたり、又は熱変動による変
化の影響を受けやすい。
ではボールジョイントの動的予荷重調節を利用している
。ボールジョイントは、ボール及び予荷重アクチュエー
タのサーボ（フィードバック）コントロールによって動
的に予荷重される一対の円錐体を備えている。これによ
らない他の設計は、軸受け面の磨耗と同様に製造及び組
み立て誤差によって限定されたり、又は熱変動による変
化の影響を受けやすい。
【００１２】ボール型ピボットジョイントでは球形のボ
ールの中心点の回りに多くの自由な角度がある。従来の
ボールジョイントには、ばね荷重式ジョイント及び球形
軸受けの２つの基本的な型があった。
ールの中心点の回りに多くの自由な角度がある。従来の
ボールジョイントには、ばね荷重式ジョイント及び球形
軸受けの２つの基本的な型があった。
【００１３】ばね荷重式ボールジョイントには一対の円
錐体又はソケットがあって、ばねが円錐体又はソケット
をボールに押圧してバックラッシを取り除く。このシス
テムの欠点は、線形剛性が高いものに対し大きな予荷重
を使用する場合に、ボール及び円錐体又はソケットとの
間にかなりの摩擦と磨耗を生じることである。
錐体又はソケットがあって、ばねが円錐体又はソケット
をボールに押圧してバックラッシを取り除く。このシス
テムの欠点は、線形剛性が高いものに対し大きな予荷重
を使用する場合に、ボール及び円錐体又はソケットとの
間にかなりの摩擦と磨耗を生じることである。
【００１４】球形の軸受けボールジョイントは対向する
内側及び外側の球形軸受け要素に緊密に依存する。この
種のボールジョイントは線形剛性が高く摩擦が少ないが
、この設計の性質上、内側及び外側軸受けとの間の隙間
を小さくして作動させなければならない。このように隙
間が小さいと磨耗が大きくなり、この隙間に関連したバ
ックラッシによって微小な位置決め適用には不適当であ
る。
内側及び外側の球形軸受け要素に緊密に依存する。この
種のボールジョイントは線形剛性が高く摩擦が少ないが
、この設計の性質上、内側及び外側軸受けとの間の隙間
を小さくして作動させなければならない。このように隙
間が小さいと磨耗が大きくなり、この隙間に関連したバ
ックラッシによって微小な位置決め適用には不適当であ
る。
【００１５】本発明の好ましい実施例によるジョイント
では、円錐体及びボールとの間の予荷重を動的に希望レ
ベルに変化させることができる。このことは、Ｘ−Ｙス
テッパステージなどの微小位置決め用としての使用には
非常に大きな利点となる。作業台又は他の装置が作動中
の場合は予荷重を減少させて、摩擦及び磨耗を少なくし
、作業台又は他の装置が停止している場合は予荷重を大
きくして、バックラッシをなくし、剛性を高くする。
では、円錐体及びボールとの間の予荷重を動的に希望レ
ベルに変化させることができる。このことは、Ｘ−Ｙス
テッパステージなどの微小位置決め用としての使用には
非常に大きな利点となる。作業台又は他の装置が作動中
の場合は予荷重を減少させて、摩擦及び磨耗を少なくし
、作業台又は他の装置が停止している場合は予荷重を大
きくして、バックラッシをなくし、剛性を高くする。
【００１６】このような作動は、図１〜図３に表されて
いる装置を用いて達成される。図１に示されるように、
ボール端部５０を備えた駆動ロッド５１（端部に円形断
面を有する）は、固定部材５２及び予荷重バー５３のそ
れぞれの２つの円錐体又はソケット６７、６８の間に位
置する。円錐体６７は、図１の好ましい実施例では固定
円錐体６７として図示され、移動されるべき対象物体に
取付けられる。予荷重円錐体６８は、予荷重バー５３の
下側表面に形成され、該予荷重バー５３はそれに接続さ
れたフランジ６４、即ちピボット端部６４を備えている
。該バー５３の対向端部は、一対の細長い横断スロット
１５４及び２５４との間に形成された可撓ストリップ５
４によってともにフレキシブルに接続されたフランジ６
４と本体１５３′であり、フランジ６４は基部６３に固
定される。要するに、可撓ストリップ５４は、正面部分
の図からみれば、本体１５３′及びフランジ６４との間
に可撓「点」を形成し、これは予荷重バー５３のピボッ
ト端部６４を構成する。
いる装置を用いて達成される。図１に示されるように、
ボール端部５０を備えた駆動ロッド５１（端部に円形断
面を有する）は、固定部材５２及び予荷重バー５３のそ
れぞれの２つの円錐体又はソケット６７、６８の間に位
置する。円錐体６７は、図１の好ましい実施例では固定
円錐体６７として図示され、移動されるべき対象物体に
取付けられる。予荷重円錐体６８は、予荷重バー５３の
下側表面に形成され、該予荷重バー５３はそれに接続さ
れたフランジ６４、即ちピボット端部６４を備えている
。該バー５３の対向端部は、一対の細長い横断スロット
１５４及び２５４との間に形成された可撓ストリップ５
４によってともにフレキシブルに接続されたフランジ６
４と本体１５３′であり、フランジ６４は基部６３に固
定される。要するに、可撓ストリップ５４は、正面部分
の図からみれば、本体１５３′及びフランジ６４との間
に可撓「点」を形成し、これは予荷重バー５３のピボッ
ト端部６４を構成する。
【００１７】フランジ６４は、ネジ部品６５によって固
定部材５２の基部６３に取付けられる。基部６３は貫通
孔を有する取付け板であり、ネジ部品（図示せず）でス
テージプレート（図示せず）に固着される。可撓ピボッ
ト５４によって、部材５３の予荷重円錐体６８は該可撓
ピボット５４の回りに小さい角度で移動される。予荷重
アクチュエータ５５は、予荷重部材５３及び予荷重円錐
体６８を押圧する働きをする圧縮予荷重力を供給するよ
うに取付けられる。予荷重アクチュエータ５５は、ピエ
ゾ電気又はそれに相当するアクチュエータ、たとえば空
気圧−、液圧−、音声コイル−アクチュエータ、もしく
はそれらと同等のものを備えている。
定部材５２の基部６３に取付けられる。基部６３は貫通
孔を有する取付け板であり、ネジ部品（図示せず）でス
テージプレート（図示せず）に固着される。可撓ピボッ
ト５４によって、部材５３の予荷重円錐体６８は該可撓
ピボット５４の回りに小さい角度で移動される。予荷重
アクチュエータ５５は、予荷重部材５３及び予荷重円錐
体６８を押圧する働きをする圧縮予荷重力を供給するよ
うに取付けられる。予荷重アクチュエータ５５は、ピエ
ゾ電気又はそれに相当するアクチュエータ、たとえば空
気圧−、液圧−、音声コイル−アクチュエータ、もしく
はそれらと同等のものを備えている。
【００１８】該圧縮予荷重は、予荷重アクチュエータ５
５の中心部の穴を貫通する予荷重テンションロッド５７
及び予荷重テンションナット５９を用いて円錐体６７、
６８及びボール５０に加えられる。さらに、ロッド５７
はひずみ計又は圧力計と同等なものから成る予荷重セン
サ５６の中心部の穴７４と同様に予荷重部材５３の穴７
０、予荷重円錐体６８の中心部、ボール５０、固定部材
５２及び固定円錐体６７の中心部を貫通する。
５の中心部の穴を貫通する予荷重テンションロッド５７
及び予荷重テンションナット５９を用いて円錐体６７、
６８及びボール５０に加えられる。さらに、ロッド５７
はひずみ計又は圧力計と同等なものから成る予荷重セン
サ５６の中心部の穴７４と同様に予荷重部材５３の穴７
０、予荷重円錐体６８の中心部、ボール５０、固定部材
５２及び固定円錐体６７の中心部を貫通する。
【００１９】荷重センサ５６はテンションロッド５７に
かかる荷重を検出するように取付けられている。ライン
６２はひずみ計出力を予荷重サーボ及びドライブエレク
トロニクス５８の入力に接続し、該ドライブエレクトロ
ニクス５８の出力はピエゾ電気予荷重アクチュエータ５
５の入力へと接続される。ボールジョイントにかかる予
荷重力を大きくするために、アクチュエータ５５の厚さ
が拡張又は増大してボールジョイントを圧縮する。予荷
重を減少するために該アクチュエータを収縮又は厚みを
小さくするには、電子的にプログラムされた予め定めら
れているレベルを持つサーボ５８を用いる。予荷重の大
きさはアクチュエータ５５のバンド幅によってのみ限定
される周波数で変更することもできる。サーボ５８には
、予荷重を希望値に設定するためのシステムコントロー
ラからの別の入力６１がある。
かかる荷重を検出するように取付けられている。ライン
６２はひずみ計出力を予荷重サーボ及びドライブエレク
トロニクス５８の入力に接続し、該ドライブエレクトロ
ニクス５８の出力はピエゾ電気予荷重アクチュエータ５
５の入力へと接続される。ボールジョイントにかかる予
荷重力を大きくするために、アクチュエータ５５の厚さ
が拡張又は増大してボールジョイントを圧縮する。予荷
重を減少するために該アクチュエータを収縮又は厚みを
小さくするには、電子的にプログラムされた予め定めら
れているレベルを持つサーボ５８を用いる。予荷重の大
きさはアクチュエータ５５のバンド幅によってのみ限定
される周波数で変更することもできる。サーボ５８には
、予荷重を希望値に設定するためのシステムコントロー
ラからの別の入力６１がある。
【００２０】図１ではテンションロッド５７及び閉ルー
プサーボシステムを用いた装置が示されているが、ボー
ル型ピボットジョイントに動的予荷重調節力を供給する
ために他の配置を使用することもできる。
プサーボシステムを用いた装置が示されているが、ボー
ル型ピボットジョイントに動的予荷重調節力を供給する
ために他の配置を使用することもできる。
【００２１】図２で示されているように、変更実施例に
おいて、ボール端部５０′を備えた駆動ロッド５１′は
固定部材５２′及びくさび型予荷重レバー５３′の２つ
の円錐体又はソケット６７′、６８′との間に位置する
。これら２つの円錐体は図２において、固定部材５２′
の上部表面に形成され且つ移動されるべき対象物に固定
される固定円錐体６７′及び予荷重円錐体６８′として
示される。
おいて、ボール端部５０′を備えた駆動ロッド５１′は
固定部材５２′及びくさび型予荷重レバー５３′の２つ
の円錐体又はソケット６７′、６８′との間に位置する
。これら２つの円錐体は図２において、固定部材５２′
の上部表面に形成され且つ移動されるべき対象物に固定
される固定円錐体６７′及び予荷重円錐体６８′として
示される。
【００２２】予荷重円錐体６８′は、くさび型レバー５
３′の一体部分であり、このくさび型レバー５３′は可
撓ピボット５４′を介して基部６３′と一体となってい
るピボット端部６４′に一体的に結合される。従って、
基部６３′へ別体の予荷重バーを取り付ける必要はない
。可撓ピボット５４′によって、レバー５３′の予荷重
円錐体６８′を該可撓ピボット５４′回りに小さい角度
で移動させることができる。
３′の一体部分であり、このくさび型レバー５３′は可
撓ピボット５４′を介して基部６３′と一体となってい
るピボット端部６４′に一体的に結合される。従って、
基部６３′へ別体の予荷重バーを取り付ける必要はない
。可撓ピボット５４′によって、レバー５３′の予荷重
円錐体６８′を該可撓ピボット５４′回りに小さい角度
で移動させることができる。
【００２３】予荷重アクチュエータ５５′は、予荷重円
錐体６８′をボール端部５０′に押し付けるよう駆動す
る予荷重レバー５３′を横方向に押圧する働きのある予
荷重を付与するように取付けられる。くさび型レバー５
３′は固定部材５２′と一体化されているので、予荷重
テンションロッド及びナット５９を使わずに、圧縮予荷
重が得られる。予荷重センサ５６′はくさび型レバー５
３′にかかる荷重をアクチュエータ５５′から検出する
ように取付けられる。ライン６２′はひずみ計５６′か
らの電気出力を予荷重サーボ及びドライブエレクトロニ
クス５８′の入力に接続し、予荷重サーボ及びドライブ
エレクトロニクス５８′の電気出力信号はピエゾ電気予
荷重アクチュエータ５５′の入力に接続される。
錐体６８′をボール端部５０′に押し付けるよう駆動す
る予荷重レバー５３′を横方向に押圧する働きのある予
荷重を付与するように取付けられる。くさび型レバー５
３′は固定部材５２′と一体化されているので、予荷重
テンションロッド及びナット５９を使わずに、圧縮予荷
重が得られる。予荷重センサ５６′はくさび型レバー５
３′にかかる荷重をアクチュエータ５５′から検出する
ように取付けられる。ライン６２′はひずみ計５６′か
らの電気出力を予荷重サーボ及びドライブエレクトロニ
クス５８′の入力に接続し、予荷重サーボ及びドライブ
エレクトロニクス５８′の電気出力信号はピエゾ電気予
荷重アクチュエータ５５′の入力に接続される。
【００２４】ボールジョイントにかかる予荷重を増加さ
せるために、アクチュエータ５５′はその厚みが拡張又
は増大され、予荷重を減少させるために、該アクチュエ
ータを収縮又は厚みが小さくされる。これは、電子的に
プログラムされた予め定められているレベルを持つサー
ボ５８′を用いることで行なわれる。予荷重の大きさは
アクチュエータ５５′のバンド幅によってのみ限定され
る周波数で変更することもできる。サーボ５８′には予
荷重の希望値を設定するためのシステムコントローラか
らの別の入力６１′がある。
せるために、アクチュエータ５５′はその厚みが拡張又
は増大され、予荷重を減少させるために、該アクチュエ
ータを収縮又は厚みが小さくされる。これは、電子的に
プログラムされた予め定められているレベルを持つサー
ボ５８′を用いることで行なわれる。予荷重の大きさは
アクチュエータ５５′のバンド幅によってのみ限定され
る周波数で変更することもできる。サーボ５８′には予
荷重の希望値を設定するためのシステムコントローラか
らの別の入力６１′がある。
【００２５】図３では、同様の要素が同様の機能を持つ
図２に類似した別の実施例が示されている。但し、円錐
体及びボールに圧力を加えるための構造を変更している
。
図２に類似した別の実施例が示されている。但し、円錐
体及びボールに圧力を加えるための構造を変更している
。
【００２６】この実施例において、駆動ロッド５１″に
は、固定部材５２″及び予荷重レバー５３″のそれぞれ
にある２つの円錐体又はソケット６７″と６８″との間
に位置するボール端部５０″がある。固定円錐体６７″
は移動される対象物体に取付けられる固定部材５２″の
上部表面に形成される。予荷重円錐体６８″は予荷重バ
ー５３″の下表面に形成され、この予荷重バー５３″は
可撓ピボット５４″を介して基部６３″に一体化された
ピボット端部６４″に一体的に結合されている。従って
、基部６３″へ別体の予荷重バーを取り付ける必要はな
い。可撓ピボット５４″によって、部材５３″の予荷重
円錐体６８″を可撓ピボット５４″回りに小さい角度で
可動させることができる。
は、固定部材５２″及び予荷重レバー５３″のそれぞれ
にある２つの円錐体又はソケット６７″と６８″との間
に位置するボール端部５０″がある。固定円錐体６７″
は移動される対象物体に取付けられる固定部材５２″の
上部表面に形成される。予荷重円錐体６８″は予荷重バ
ー５３″の下表面に形成され、この予荷重バー５３″は
可撓ピボット５４″を介して基部６３″に一体化された
ピボット端部６４″に一体的に結合されている。従って
、基部６３″へ別体の予荷重バーを取り付ける必要はな
い。可撓ピボット５４″によって、部材５３″の予荷重
円錐体６８″を可撓ピボット５４″回りに小さい角度で
可動させることができる。
【００２７】予荷重アクチュエータ５５″は予荷重部材
５３″及び予荷重円錐体６８″に対し押圧する働きのあ
る圧縮予荷重を付与するように取りつけられる。この圧
縮予荷重は、基部６３″と一体化された予荷重テンショ
ンアーム７２を用いて達成される。予荷重センサ５６″
は、バー５３″にかかる荷重力をアクチュエータ５５″
から検出するために取付けられる。
５３″及び予荷重円錐体６８″に対し押圧する働きのあ
る圧縮予荷重を付与するように取りつけられる。この圧
縮予荷重は、基部６３″と一体化された予荷重テンショ
ンアーム７２を用いて達成される。予荷重センサ５６″
は、バー５３″にかかる荷重力をアクチュエータ５５″
から検出するために取付けられる。
【００２８】ライン６２″は、ひずみ計５６″からの電
気出力を予荷重サーボ及びドライブエレクトロニクス５
８″の入力に接続し、予荷重サーボ及びドライブエレク
トロニクス５８″の電気出力信号はピエゾ電気予荷重ア
クチュエータ５５″の入力に接続される。軸受けにかか
る予荷重を増加させるために、アクチュエータ５５″の
厚みが拡張又は増大され、予荷重を減少させるために、
該アクチュエータを収縮又はその厚みを小さくするには
、電子的にプログラムされた予め定められているレベル
を持つサーボ５８″が用いられる。予荷重の大きさは、
アクチュエータ５５″のバンド幅によってのみ限定され
た周波数で変更することもできる。サーボ５８″には予
荷重の希望値を設定するためのシステムコントローラか
らの別の入力６１″がある。
気出力を予荷重サーボ及びドライブエレクトロニクス５
８″の入力に接続し、予荷重サーボ及びドライブエレク
トロニクス５８″の電気出力信号はピエゾ電気予荷重ア
クチュエータ５５″の入力に接続される。軸受けにかか
る予荷重を増加させるために、アクチュエータ５５″の
厚みが拡張又は増大され、予荷重を減少させるために、
該アクチュエータを収縮又はその厚みを小さくするには
、電子的にプログラムされた予め定められているレベル
を持つサーボ５８″が用いられる。予荷重の大きさは、
アクチュエータ５５″のバンド幅によってのみ限定され
た周波数で変更することもできる。サーボ５８″には予
荷重の希望値を設定するためのシステムコントローラか
らの別の入力６１″がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明の軸受けは上記のように構成され
ているので、高精度のＸ−Ｙ型位置決めシステムでの使
用に適している。特に、電子ビームシステムのメーカー
及びユーザによって使用されるような位置決めシステム
又は半導体製造業界での同じような種類のシステムでの
使用に適するものである。この軸受けシステムは、半導
体製造に必要なリソグラフィー的マスクの露光に用いら
れる電子ビームシステムに使用される。
ているので、高精度のＸ−Ｙ型位置決めシステムでの使
用に適している。特に、電子ビームシステムのメーカー
及びユーザによって使用されるような位置決めシステム
又は半導体製造業界での同じような種類のシステムでの
使用に適するものである。この軸受けシステムは、半導
体製造に必要なリソグラフィー的マスクの露光に用いら
れる電子ビームシステムに使用される。
図１、図２及び図３には、ドライブバーの１つ及びステ
ージプレートとの間のリンケージに使用される円錐形状
軸受けを備えた本発明によるボールジョイントの３つの
代替装置を示すものである。
ージプレートとの間のリンケージに使用される円錐形状
軸受けを備えた本発明によるボールジョイントの３つの
代替装置を示すものである。
【図１】図１は、ボールジョイントを予荷重するための
自動調節アクチュエータを持つボールジョイント結合を
示す部分断面図である。
自動調節アクチュエータを持つボールジョイント結合を
示す部分断面図である。
【図２】図２は、図１のボールジョイント結合の変更態
様を示す図である。
様を示す図である。
【図３】図２に類似したボールジョイント結合の他の実
施態様を示す図であるが、ジョイントの円錐体及びボー
ルに力を加えるための構造が変更されるものである。
施態様を示す図であるが、ジョイントの円錐体及びボー
ルに力を加えるための構造が変更されるものである。
５０ ボール端部
５１ 駆動ロッド
５２ 固定部材
５３ 予荷重バー
５４ 可撓ピボット
５５ 予荷重アクチュエータ
５６ 予荷重センサ
５７ 予荷重テンションロッド
５８ 予荷重サーボ
５９ 予荷重テンションナット
６３ 基部
６４ ピボット端部
６５ ねじ部品
６７ 円錐体（ソケット）
６８ 円錐体（ソケット）
７０ 穴
７４ 穴
１５４ スロット
２５４ スロット
Claims (6)
- 【請求項１】 ａ）ボールを端部とする第１の部材と
、ｂ）前記ボールの一つの側面に対応する軸受け面を有
し、前記ボールが前記軸受け面との間に位置するように
組付けられる一対の対向する軸受け要素と、ｃ）少なく
とも１つの前記軸受け要素が結合される予荷重アクチュ
エータと、 ｄ）少なくとも１つの前記軸受け要素に固定された予荷
重センサと、 ｅ）前記予荷重センサの出力に接続された入力と、前記
予荷重アクチュエータに接続された出力とを有するサー
ボコントロール手段と、を備えた動的予荷重調節のある
ボール型ピボットジョイントであって、前記予荷重アク
チュエータは前記予荷重センサに応答する前記サーボコ
ントロール手段の作動によって動的に予荷重されるボー
ル型ピボットジョイント。 - 【請求項２】 前記軸受け面は円錐形状である請求項
１記載のボール型ピボットジョイント。 - 【請求項３】 前記軸受け要素は相対的固定軸受け要
素及び相対的可動要素を備え、前記相対的可動要素はピ
ボット端部及び本体端部を有し、前記ピボット端部は前
記相対的固定軸受け要素に固定され、前記本体端部には
前記軸受け面があり、前記本体端部は前記相対的可動要
素の可撓部分によって前記ピボット端部に結合され、前
記可撓部分は、前記本体端部及び前記ピボット端部との
間で前記相対的可動要素を撓ませる、請求項１記載のボ
ール型ピボットジョイント。 - 【請求項４】 前記軸受け面は円錐形状である請求項
３記載のボール型ピボットジョイント。 - 【請求項５】 前記軸受け要素は相対的固定軸受け要
素及び相対的可動要素を有し、前記相対的可動要素はピ
ボット端部及び本体端部を有し、前記ピボット端部は前
記相対的固定軸受け要素と一体化されると共に、前に本
体端部は前記軸受け面を持ち、前記本体端部は前記相対
的可動要素の可撓部分で前記ピボット端部に結合され、
前記可撓部分は前記本体端部及び前記ピボット端部との
間で前記相対的可動要素を撓ませる、請求項１記載のボ
ール型ピボットジョイント。 - 【請求項６】 前記軸受け面は円錐形状である請求項
５記載のボール型ピボットジョイント。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US516658 | 1990-04-30 | ||
| US07/516,658 US5052844A (en) | 1990-04-30 | 1990-04-30 | Ball joint with dynamic preload adjustment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228913A true JPH04228913A (ja) | 1992-08-18 |
| JPH0733845B2 JPH0733845B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=24056570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3089874A Expired - Lifetime JPH0733845B2 (ja) | 1990-04-30 | 1991-03-28 | ボール型ピボット・ジョイント |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5052844A (ja) |
| EP (1) | EP0455573A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0733845B2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9402223D0 (en) * | 1994-02-05 | 1994-03-30 | Pilkington Perkin Elmer Ltd | Improvements in and relating to a locking arrangement |
| EP0891033A1 (en) * | 1997-07-08 | 1999-01-13 | Systems, Machines, Automation Components Corporation | Deformable shaft |
| DE19921576C1 (de) | 1999-05-10 | 2000-06-29 | Wolf Gmbh Richard | Kugelgelenkverbindung |
| US6595045B1 (en) | 2000-10-16 | 2003-07-22 | Veridian Engineering, Inc. | Vehicular sensors |
| ITBA20010022A1 (it) * | 2001-05-11 | 2002-11-11 | Jupiter Srl | Testa di precisione ad assi controllati con cambio automatico degli elettromandrini |
| US7048461B2 (en) | 2002-09-20 | 2006-05-23 | Trw Inc. | Ball joint assembly with wear indication |
| US20060029461A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Trw Automotive U.S. Llc | Ball joint assembly with wear indicating electrical circuit |
| US20090232590A1 (en) * | 2005-03-22 | 2009-09-17 | Metin Ersoy | Joint for a motor vehicle |
| US8753032B2 (en) * | 2009-10-28 | 2014-06-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Friction controlled ball joint |
| US8682532B2 (en) | 2011-07-22 | 2014-03-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle including friction control device and methods |
| CN104395860B (zh) | 2012-05-09 | 2018-06-22 | 苹果公司 | 用于确定计算设备中的反馈的阈值 |
| US10108265B2 (en) | 2012-05-09 | 2018-10-23 | Apple Inc. | Calibration of haptic feedback systems for input devices |
| WO2013188307A2 (en) | 2012-06-12 | 2013-12-19 | Yknots Industries Llc | Haptic electromagnetic actuator |
| US9886116B2 (en) | 2012-07-26 | 2018-02-06 | Apple Inc. | Gesture and touch input detection through force sensing |
| US9304587B2 (en) * | 2013-02-13 | 2016-04-05 | Apple Inc. | Force sensing mouse |
| US20150242037A1 (en) | 2014-01-13 | 2015-08-27 | Apple Inc. | Transparent force sensor with strain relief |
| US10297119B1 (en) | 2014-09-02 | 2019-05-21 | Apple Inc. | Feedback device in an electronic device |
| US9939901B2 (en) | 2014-09-30 | 2018-04-10 | Apple Inc. | Haptic feedback assembly |
| US9798409B1 (en) | 2015-03-04 | 2017-10-24 | Apple Inc. | Multi-force input device |
| US10053109B2 (en) | 2016-02-26 | 2018-08-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Systems and methods for controlling a vehicle including friction control device |
| DE102016205934B4 (de) * | 2016-04-08 | 2019-08-29 | Airbus Operations Gmbh | Gelenkvorrichtung und Führungsanordnung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US852872A (en) * | 1906-04-18 | 1907-05-07 | John S Collins | Adjustable umbrella-support. |
| US2242215A (en) * | 1939-02-14 | 1941-05-20 | Singer Mfg Co | Universal joint |
| US3539208A (en) * | 1969-04-21 | 1970-11-10 | George E Gonsalves | Locking means for ball and socket joint |
| FR2157124A5 (ja) * | 1971-10-19 | 1973-06-01 | Boublil Charles | |
| JPH0619172B2 (ja) * | 1986-06-13 | 1994-03-16 | 武蔵精密工業株式会社 | ボ−ルジヨイント |
-
1990
- 1990-04-30 US US07/516,658 patent/US5052844A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3089874A patent/JPH0733845B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-29 EP EP91480056A patent/EP0455573A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733845B2 (ja) | 1995-04-12 |
| EP0455573A1 (en) | 1991-11-06 |
| US5052844A (en) | 1991-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5052844A (en) | Ball joint with dynamic preload adjustment | |
| US5388751A (en) | Wire clamper | |
| EP0902488A1 (de) | Elektrostriktiver Stellantrieb | |
| US3861411A (en) | Electro-pneumatic transducer | |
| DE4400869C1 (de) | Vorrichtung zur lateralen Justierung von Linsen innerhalb eines Hochleistungsobjektives | |
| CN110730918B (zh) | 调节装置 | |
| US5435477A (en) | Wire clampers | |
| US5314254A (en) | Stiffness enhancer for movable stage assembly | |
| US6157115A (en) | Mechanical amplifier | |
| JPH0364277B2 (ja) | ||
| Ouyang et al. | Design of a new compliant mechanical amplifier | |
| US6840886B2 (en) | Method and apparatus for a low cost, high speed, and compact nanometer precision motion stage using friction drive and flexure hinge | |
| JP3434709B2 (ja) | テーブル機構 | |
| JP2004528190A (ja) | 超高精度供給装置 | |
| JP2589795B2 (ja) | 調整可能なロッド端部 | |
| JPH04266613A (ja) | 軸受予圧可変装置 | |
| US11716035B2 (en) | Electromechanical linear drive with transmission element | |
| de Jong et al. | Improving Support Stiffness of Flexure Mechanisms by Statically Balancing | |
| US20250138278A1 (en) | Optical instrument positioning device and method | |
| US7719168B2 (en) | Braking device for an electric motor | |
| JPH02131373A (ja) | 圧電アクチュエータ | |
| JPS60234180A (ja) | 直接駆動弁・動力モ−タ組立体 | |
| KR20010042415A (ko) | 다이어프램 예압 공기 베어링 | |
| US12083674B2 (en) | Preloaded strut | |
| JP2596480Y2 (ja) | 液圧緩衝器のアクチュエータ取付構造 |