JPH0680529U - 駆動装置及びこれを具備したｘｙ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナットのラジアル方向への振れを吸収して被
駆動体の高精度な駆動、位置決めが可能であると共に、
装置の小型化及び構造の簡略化を達成した駆動装置及び
これを具備したＸＹ駆動装置を提供すること。 【構成】 ねじ軸１１１の軸中心に対して垂直なラジア
ル方向Ｒ₁ 、Ｒ₂ において可撓な可撓部５〜８を有する
中間部材１によってナット１１２を支持し、該各可撓部
の撓みによりナット１１２の振れ分を吸収した。また、
ナット１１２を可動部３と一体成形し、装置の小型化及
び構造の簡略化を達成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ある物体（被駆動体）を所望の方向に移動せしめるための駆動装置 と、該駆動装置を具備したＸＹ駆動装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の駆動装置を有するものとして、図７に示すＸＹ駆動装置がある 。

【０００３】 図７に示すように、当該ＸＹ駆動装置は、作業場の床や装置架台上などに固設 されるＸテーブル９１と、該Ｘテーブル９１と直交するように配設されて該Ｘテ ーブルにより担持されて移動せしめられるＹテーブル９２とで構成されている。 なお、Ｘテーブル９１及びＹテーブル９２は互いにほぼ同様の構成である故、以 下、Ｘテーブル９１についてのみ詳述し、Ｙテーブル９２の説明は省略する。但 し、Ｙテーブル９２の構成部材に関し、Ｘテーブル９１の構成部材に対応するも のについて参照符合を付して示している。

【０００４】 図７及び図８に示すように、Ｘテーブル９１は、長手状かつ略矩形板状のベー ス１０３を有しており、該ベース１０３の両側部には側板１０４が設けられてい る。ベース１０３の一端部には固定部材１０５が取り付けられており、該固定部 材１０５にはモータ１０６及びセンサー用コネクタ１０７が固定されている。ま た、ベース１０３の他端部には固定軸受機構１０８が設けられており、該固定軸 受機構１０８により送り機構１０９が支持されている。また、モータ１０６のト ルクは、カップリング１１０を介して送り機構１０９に伝達される。なお、よく 知られているように、送り機構１０９は、ねじ軸１１１と、このねじ軸１１１に 螺合して該ねじ軸１１１の回転により移動するナット１１２とで構成されている 。

【０００５】 図８に示すように、ねじ軸１１１の一端は、固定軸受機構１０８が具備する軸 受１０８ａにより回転自在に軸支されており、他端１１１ａは、ねじ部に比して 細く形成されて軸受ユニット１１３が具備する軸受１１３ａにより回転自在に軸 支されている。また、この他端１１１ａは、ロックナット１１４を締め付けるこ とによって軸受１１３ａとの間の軸方向のすきまをなくし、ねじ軸１１１の軸方 向への移動が規制され、カップリング１１０に連結されることによりモータ１０ ６のトルクが伝達される構成となっている。

【０００６】 一方、ナット１１２については、図９に示すように、断面形状が略Ｔ字状の移 動テーブル１１７の端面に複数のボルト１１２ａにより締結されている。この移 動テーブル１１７は、側板１０４の幅内に収納される大きさで形成されており、 その左右両側部上面側には、側板１０４の上端面よりも突出する２条のテーブル 突部１１７ａが平行に形成されている。このテーブル突部１１７ａに前述したＹ テーブル９２がボルト（図示せず）により取り付けられる。なお、図７及び図９ に示すように、これら両テーブル突部１１７ａの内側に位置するように、防麈等 の作用をなすカバー１１８が配設されている。また、図９に示すように、移動テ ーブル１１７の一端面には、所定の長さを有するストッパ１１９が突設されてい る。このストッパ１１９は、移動テーブル１１７の軸方向終端位置において該移 動テーブル１１７の移動を規制するためのものである。

【０００７】 図８及び図９に示すように、移動テーブル１１７は、１対の摺動台１２１によ り担持されている。これら摺動台１２１は、断面形状が略コの字状であるように 形成されており、ベース１０３の取付面１０３ａ上に取り付けられたトラックレ ール１２２に沿って摺動する。これら摺動台１２１及びトラックレール１２２に より、移動テーブル１１７を、その駆動すべき方向（Ｘ）において案内する案内 手段が構成されている。なお、べース１０３には、上記の取付面１０３ａと平行 に２条の溝１０３ｂが形成されており、該両溝１０３ｂの所定位置には、移動テ ーブル１１７のストローク限界及び原点位置を検出するためのセンサー１２４が 取り付けられている。

【０００８】 次に、上記構成よりなるＸＹ駆動装置の動作について説明する。

【０００９】 まず、Ｘテーブル９１及び９２の夫々のモータ１０６に供電される。

【００１０】 そして、Ｘテーブル９１のモータ１０６に電源電圧が印加されると、該モータ １０６が回転してカップリング１１０等を介して送り機構１０９のねじ軸１１１ にトルクが伝達される。このねじ軸１１１の回転により、ナット１１２を取り付 けた移動テーブル１１７がトラックレール１２２に沿ってＸ方向に直線移動する 。これによって、該移動テーブル１１７に取り付け固定されたＹテーブル９２も Ｘ方向に移動する。

【００１１】 一方、Ｙテーブル９２についても、上記Ｘテーブル９１と同様に、その具備し た移動テーブル１１７（図７参照）が独立してＹ方向に直線移動するように構成 されているので、該Ｘテーブル９１及びＹテーブル９２を図示せぬ制御回路によ って作動制御することにより、Ｙテーブル９２の移動テーブル１１７上の作業対 象である電子部品等を２次元的に自在に移動させることができる。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、従来の駆動装置においては、被駆動体としての移動テーブル １１７を送り機構１０９により駆動している。しかしながら、送り機構１０９に おいては、ねじ軸１１１の曲がり、芯ちがいや取付け誤差等によって該ねじ軸１ １１の回転に伴ってナット１１２が、該ねじ軸１１１の軸中心に対して垂直な面 内、すなわちラジアル方向において振れを生ずることが避けられない。従って、 このナット１１２の振れによって移動テーブル１１７上の電子部品等がラジアル 振れ、ピッチングあるいはヨーイングし、真直度など、該電子部品等の位置決め あるいは姿勢の精度に悪影響を与えるという欠点があった。

【００１３】 また、近時、上記駆動装置及びＸＹ駆動装置に関しては、その小型化を図ると 共に、部品点数を少なくして構造を簡素化しようとする傾向があり、これらの問 題の解決が望まれている。

【００１４】 そこで、本考案は、上記した従来の技術の欠点に鑑みてなされたもので、ナッ トのラジアル方向の振れを吸収して被駆動体の高精度な駆動位置決めが可能であ ると共に、装置の小型化及び構造の簡略化を達成した駆動装置及びこれを具備し たＸＹ駆動装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ねじ軸と、前記ねじ軸に螺合して被駆動体に対して結合されるナッ トとを含む駆動装置において、前記被駆動体に取り付けられて前記ナットを前記 ねじ軸の軸中心に対して略垂直な面内において可動に支持する中間部材を設け、 前記中間部材は、前記被駆動体に固定される基体部と、前記基体部に対して可動 な可動部と、前記基体部及び前記可動部と一体にして前記面内において可撓な可 撓部とから成るように構成すると共に、前記ナットを該可動部と一体に成形した ものである。 また、本考案は、互いに直交するように配設されて一方が他方を担持して移動 せしめる一対のテーブルを有し、前記テーブル各々は、ねじ軸と、前記ねじ軸に 螺合して被駆動対に対して結合されるナットとを含むＸＹ駆動装置において、前 記被駆動対に取り付けられて前記ナットを前記ねじ軸の軸中心に対して略垂直な 面内において可動に支持する中間部材を設け、前記中間部材は、前記被駆動体に 固定される基体部と、前記基体部に対して可動な可動部と、前記基対部及び前記 可動部と一体にして前記面内において可撓な可撓部とから成るように構成すると 共に、前記ナットを該可動部と一体に成形したものである。

【００１６】

【実施例】

次に、本考案の第１実施例としてのＸＹ駆動装置を図１乃至図４を参照しつつ 説明する。なお、このＸＹ駆動装置は、以下に説明する要部以外は図７乃至図９ に示した従来のＸＹ駆動装置と同様に構成されている故、装置全体としての説明 は省略し、要部のみの説明に留める。また、以下の説明において、該従来のＸＹ 駆動装置の構成部材と同一または対応する構成部材については同じ参照符号を付 している。また、これらのことは後述する第２実施例の説明に関しても同様であ る。

【００１７】 図１及び図２に示すように、当該ＸＹ駆動装置においては、被駆動体としての 移動テーブル１１７の下面に中間部材１が取り付けられている。この中間部材１ は、ブロック状の金属素材に対して、通常の切削加工並びにワイヤカット加工等 を施すことにより形成される。

【００１８】 図１及び図２から明らかなように、中間部材１は左右対称に形成されており、 中空状かつ略直方体状に形成されて移動テーブル１１７に固定される基体部２と 、該基体部２と略同じ長さを有して該基体部２内に遊挿状態にて位置した略直方 体状の可動部３と、該基体部２及び可動部３と一体に形成されてねじ軸１１１の 軸中心に対して垂直な面内において可撓な４つの可撓部５〜８とから成る。上記 のように、この可動部３を基体部２内に遊挿させた構成により、中間部材１がコ ンパクトとなっている。

【００１９】 図２から特に明らかなように、可動部３にはナット１１２が一体に成形されて おり、該ナット１１２はねじ軸１１１に螺合している。かかる構成により、該ナ ット１１２は、上記面内、すなわちラジアル方向において可動となっている。そ れ故に、ナット１１２がねじ軸１１１の回転により振れようとも、移動テーブル １１７には、該ねじ軸１１１の軸方向に作用する駆動力のみが伝達されることと なり、ラジアル振れや、ピッチング及びヨーイング等が除去される。なお、図２ に示すように、中間部材１の基体部２には、該基体部２を移動テーブル１１７に 締結するためのボルト（図示せず）が螺合するねじ孔２ａが、例えば４つ形成さ れている。

【００２０】 上記したように、上記ナット１１２は可動部３と一体に成形されている。かか る構成を採用したことにより、該ナット１１２が可動部３と別体である場合に両 者を締結するために必要とされるボルトや座金などが不要であり、部品点数が少 なくなって装置の構造が簡素となっている。

【００２１】 また、該ボルト等を用いた締結の構成とする場合、該ボルトの頭部をナット１ １２に圧接させるための締め代を設けるべく該ナット１１２の側面面積をその分 大きく（図９参照）しなければならない。本考案に係る装置においては、ナット １１２が可動部３と一体で該ボルト等が設けられていないから、図示のようにナ ット１１２を小型とすることができ、上記ボルト等が不要であることと相まって 装置全体としての小型化が図られるのである。

【００２２】 次いで、上記した各可撓部５乃至８について詳述する。

【００２３】 図１から明らかなように、各可撓部５〜８は、上記基体部２及び可動部３の４ 隅に対応して位置している。なお、前述したように、中間部材１は左右対称の形 状を有することから、２つの可撓部５及び６についてのみ説明し、他の２つの可 撓部７及び８はこれらと同様の形態である故に説明を省略する。また、これら各 可撓部５〜８は、上述した基体部２及び可動部３の略全長にわたって連続的に形 成されている。

【００２４】 図３に示すように、可撓部５は、夫々基体部２及び可動部３に一体に結合した 肉薄状の第１可撓部５ａ及び第２可撓部５ｂと、該第１及び第２可撓部を中継す るように設けられた小さなブロック状の中継部５ｃとから成る。なお、同図から 明らかなように、これら第１可撓部５ａ及び第２可撓部５ｂは、中間部材１の素 材である金属ブロック（上述）に、円弧状の切り込み５ｄ〜５ｆを形成すること により得られる。

【００２５】 上記の第１可撓部５ａは、ねじ軸１１１の軸中心に対して垂直な面内における 第１所定方向Ｒ₁ において可撓であり、他方の第２可撓部５ｂについては、この 面内において該第１所定方向Ｒ₁ に対して垂直な第２所定方向Ｒ₂ において可撓 となっている。

【００２６】 一方、上述の可撓部５の下方に位置する可撓部６については下記のように構成 されている。

【００２７】 図４に示すように、可撓部６は、夫々基体部２及び可動部３に一体に結合した 肉薄状の第１可撓部６ａ及び第２可撓部６ｂと、該第１及び第２可撓部を中継す るように設けられた小さなブロック状の中継部６ｃとから成る。なお、同図から 明らかなように、これら第１可撓部６ａ及び第２可撓部６ｂは、中間部材１の素 材である金属ブロック（上述）に、円弧状の切り込み６ｄ〜６ｆを形成すること により得られる。

【００２８】 上記の第１可撓部６ａは、上述した第１所定方向Ｒ₁ において可撓であり、他 方の第２可撓部６ｂについては、第２所定方向Ｒ₂ において可撓となっている。

【００２９】 上述した構成においては、モータ（１０６：図７を参照）より付与されるトル クによりねじ軸１１１が回転するとナット１１２が移動し、中間部材１を介して 移動テーブル１１７が駆動される。この際、ねじ軸１１１の軸振れ等によりナッ ト１１２がラジアル方向に振れを生じようとも、４つの可撓部５〜８が自在に撓 み、この振れ分が移動テーブル１１７に伝わることは全くない。但し、図３及び 図４に示す第１所定方向Ｒ₁ におけるナット１１２の振れ分は、可撓部５（７） 及び６（８）が夫々具備する第１可撓部５ａ、６ａが撓むことによって吸収され 、第２所定方向Ｒ₂ におけるナット１１２の振れ分は、第２可撓部５ｂ、６ｂの 撓みにより吸収される。

【００３０】 一方、上記の各可撓部５〜８はラジアル方向において撓み得るのみで、ナット １１２の送り方向においては大きな剛性を備えているから、変形せず、ナット１ １２の送り、すなわち移動テーブル１１７の駆動及び位置決めは正確に行われる 。

【００３１】 図５及び図６は、本考案の第２実施例としてのＸＹ駆動装置の要部を示すもの である。図示のように、当該装置においては、ねじ軸１１１及びナット１１２が ボールねじ軸とナットとからなる。可動部３と一体に成形された略円筒状のナッ ト１１２には、図６に示すように、ねじ軸１１１のねじ溝１１１ａに対応する負 荷軌道溝１１２ｃを含む転動体循環路が形成されており、転動体としての多数の ボール２０が該転動体循環路内に配列収容されている。これらボール２０はねじ 軸１１１の回転に伴って循環し、ねじ軸１１１とナット１１２との間で荷重を負 荷する。

【００３２】 かかる構成の装置においても、前述した第１実施例としての装置と同様の効果 が奏されるものである。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ねじ軸の軸中心に対して垂直なラジアル 方向において可撓な可撓部を有する中間部材によってナットを支持している故に 、ナットの振れに伴う被駆動体のラジアル振れ、ピッチング、ヨーイング等が除 去され、真直度等に優れた高精度な駆動を行うことができるという効果がある。 また、上記の中間部材はコンパクトに一体的に形成されているため、駆動装置 全体としての構造が簡略化されるという効果がある。 更に、本考案によれば、ナットが可動部と一体に成形されており、これによっ て、該ナットが該可動部と別体である場合に両者を締結するために必要とされる ボルトや座金が不要であり、部品点数が少なくなって装置の構造が簡素になると いう効果がある。 また、かかる一体成形の構造を採用したことにより、ナットを小型とすること ができ、上記した部品点数の削減と相まって装置全体としての小型が達成される という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案の第１実施例としてのＸＹ駆動
装置の要部の、一部断面を含む正面図である。

【図２】図２は、図１に関するＡーＡ矢視図である。

【図３】図３は、図１における部分Ｂの拡大図である。

【図４】図４は、図１における部分Ｃの拡大図である。

【図５】図５は、本考案の第２実施例としてのＸＹ駆動
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図６】図６は、図５に示した構成の縦断面図である。

【図７】図７は、従来のＸＹ駆動装置の斜視図である。

【図８】図８は、図７に示したＸＹ駆動装置が具備する
Ｘテーブルの内部機構の平面図である。

【図９】図９は、図８に関するＤーＤ断面図である。

【符号の説明】

１ 中間部材 ２ 基体部 ３ 可動部 ５、６、７、８ 可撓部 ５ａ、６ａ 第１可撓部 ５ｂ、６ｂ 第２可撓部 ２０ ボール ９１ Ｘテーブル ９２ Ｙテーブル １０６ モータ １０９ 送り機構 １１１ ねじ軸 １１２ ナット １１７ 移動テーブル（被駆動
体）

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ軸と、前記ねじ軸に螺合して被駆動
   体に対して結合されるナットとを含む駆動装置であっ
   て、前記被駆動体に取り付けられて前記ナットを前記ね
   じ軸の軸中心に対して略垂直な面内において可動に支持
   する中間部材を有し、前記中間部材は、前記被駆動体に
   固定される基体部と、前記基体部に対して可動な可動部
   と、前記基体部及び前記可動部と一体にして前記面内に
   おいて可撓な可撓部とから成り、前記ナットは前記可動
   部と一体に成形されていることを特徴とする駆動装置。
2. 【請求項２】 前記基体部は中空に形成され、前記可動
   部は前記基体部内に遊挿されていることを特徴とする請
   求項１記載の駆動装置。
3. 【請求項３】 前記被駆動体を、その駆動すべき方向に
   おいて案内する案内手段を含むことを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載の駆動装置。
4. 【請求項４】 前記ねじ軸及びナットをボールねじ軸と
   ナットから構成したことを特徴とする請求項１乃至請求
   項３のうちいずれか１記載の駆動装置。
5. 【請求項５】 互いに直交するように配設されて一方が
   他方を担持して移動せしめる一対のテーブルを有し、前
   記テーブル各々は、ねじ軸と、前記ねじ軸に螺合して被
   駆動体に対して結合されるナットとを含むＸＹ駆動装置
   であって、前記被駆動体に取り付けられて前記ナットを
   前記ねじ軸の軸中心に対して略垂直な面内において可動
   に支持する中間部材を有し、前記中間部材は、前記被駆
   動体に固定される基体部と、前記基体部に対して可動な
   可動部と、前記基体部及び可動部と一体にして前記面内
   において可撓な可撓部とから成り、前記ナットは前記可
   動部と一体に成形されていることを特徴するＸＹ駆動装
   置。
6. 【請求項６】 前記被駆動体を、その駆動すべき方向に
   おいて案内する案内手段を含むことを特徴とする請求項
   ５記載のＸＹ駆動装置。