JPH10160795A - スプライン軸に対するスプラインナットの脱着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールスプラインの取り付けの際に鋼球の脱
落がないようにする。 【解決手段】 スプラインナットをスプライン軸から外
すときは、スプライン軸にスプライン軸と同径の脱着用
軸を同軸に連結し、スプラインナットを脱着用軸にスラ
イド移動させてスプライン軸から外すこととした。ま
た、スプラインナットをスプライン軸にはめ合わせると
きは、スプラインナットを予めスプライン軸と同径の脱
着用軸に取り付けるとともに脱着用軸をスプライン軸に
同軸に連結し、スプラインナットをスプライン軸にスラ
イド移動させてはめ合わせることとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の測定装
置に備えられた半導体装置用ハンドラ（以下ハンドラと
称する）のスプライン軸上下動ユニット（以下Ｚ軸ユニ
ットと称する）へボールスプラインを取り付ける際のス
プライン軸に対するスプラインナットの脱着方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ハンドラは半導体装置の測定装置内に備
えられており、半導体装置のハンドリングを行うもの
で、具体的には測定装置内に供給された半導体装置を測
定用ソケットに搭載し、測定後に測定用ソケットから取
り外して測定装置内の区分された所定の位置へ移動する
装置である。

【０００３】ハンドラの構成要素のうち半導体装置を上
下方向に移動させる手段として上下動の駆動装置である
Ｚ軸ユニットとＺ軸ユニットに取り付けられるボールス
プラインがある。このボールスプライン３は、図７
（Ａ）に示すように、２つのスプラインナット３１とス
プライン軸３２で構成され、スプラインナット３１は円
筒部３１ａとフランジ３１ｂとで構成される。

【０００４】ボールスプライン３の断面図である図８に
示すように、スプラインナット３１には軸方向に貫通す
る穴（以下貫通穴３１ｃ）があり、この貫通穴３１ｃの
内面には２列１組の軸方向に延びる溝３１ｄが３組、１
２０°間隔で設けられている。各々の溝３１ｄには複数
の鋼球３３がその鋼球３３の径の半分を貫通穴３１ｃ内
に突出するようにして装填されており、この状態にて溝
３１ｄ自身は鋼球３３を物理的に保持していない。

【０００５】一方、スプライン軸３２は断面略円形の軸
であり、この外周面には軸方向に延びる突起部３２ａが
１２０°間隔で設けてある。スプライン軸３２は鋼球３
３を介してスプラインナット３１とはめ合わされるが、
このとき突起部３２ａが２列に並んだ鋼球３３の間に配
置される。このはめ合わせのパターンは１２０°おきに
３通りあるが、スプラインナット３１とスプライン軸３
２には、図７（Ａ）に示すように、位置合わせ用のマー
ク３４が付いており、このマーク３４を合わせた位置で
はめ合わた場合にボールスプラインメーカの保証する精
度が得られる。上記のはめ合わせにより、鋼球３３はス
プライン軸３２に押さえられて溝３１ｄから脱落せず、
スプライン軸３２はスプラインナット３１に対し回転不
可能で軸方向にスライド可能となる。

【０００６】このボールスプラインは高い精度が要求さ
れる。何故なら、ボールスプラインの精度が悪いと半導
体装置は測定用ソケットへ正しく搭載されず、これによ
り半導体装置のリードの損傷や測定エラーが起こるから
である。このため、ボールスプライン３は所定の精度よ
り悪くなったものについて交換をしている。精度の悪く
なったボールスプラインをＺ軸ユニットから外したあ
と、新品のボールスプラインは以下の方法で取り付けら
れていた。

【０００７】従来の取り付け方法を図７に示す。図７
（Ａ）に示すように、新品のボールスプライン３はスプ
ライン軸３２に２つのスプラインナット３１をそれぞれ
の円筒部３１ａが向かい合うようにして、はめ合わせた
状態で納入される。このボールスプライン３をＺ軸ユニ
ット２に取り付けるためには、まず下側のスプラインナ
ット３１をスプライン軸３２から外す。つぎに、図７
（Ｂ）に示すように、上側のスプラインナット３１の付
いたスプライン軸３２をＺ軸ユニット２の貫通穴２に上
から挿入し、上側のスプラインナット３１の円筒部３１
ａを貫通穴２ａにはめ合わせ、フランジ３１ｂをＺ軸ユ
ニット２にねじ止めして固定する（ねじは図示せず）。
ついで、図７（Ｃ）に示すように、下側のスプラインナ
ット３１をスプライン軸３２にマーク３４が合う位置で
はめ合わせる。最後に、図７（Ｄ）に示すように、下側
のスプラインナット３１の円筒部３１ａを貫通穴２ａに
はめ合わせ、フランジ３１ｂをＺ軸ユニット２にねじ止
めして固定する（ねじは図示せず）。これにより、ボー
ルスプライン３の取り付けが完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スプライン
ナット３１の溝３１ｄ自身は鋼球３３を物理的に保持し
ていないので、スプラインナット３１をスプライン軸３
２から外した状態では鋼球３３は簡単に脱落してしま
う。したがって、従来の方法によると鋼球３３の脱落を
起こさないための細心の注意が要求される。しかも、細
心の注意にも拘わらず、多くの場合鋼球３３の脱落が起
こり、脱落した鋼球３３を溝３１ｄに戻すのに時間がか
かる。このため、ボールスプライン３の取り付け作業は
長時間にわたる困難なものとなっている。

【０００９】また、脱落した鋼球３３を全て溝３１ｄに
戻すことは困難であるため、１〜２個の鋼球３３の脱落
については容認せざるを得ないのが実情である。この場
合はボールスプライン３の精度悪化が伴う。さらに、鋼
球３３の脱落に気をとられるあまりマーク３４の位置を
合わせずにスプラインナット３１をスプライン軸３２に
はめ合わせてしまうことがあり、この場合もボールスプ
ライン３の精度悪化が伴う。このように精度悪化の伴っ
たボールスプライン３の寿命はその精度の悪化した分だ
け短くなってしまう。

【００１０】本発明はボールスプライン３の取り付けの
際に鋼球３３の脱落がなく、容易に作業でき、精度悪化
を伴わないボールスプライン３の取り付けを行うための
スプライン軸に対するスプラインナットの脱着方法を提
供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明においては、スプ
ライン軸に対するスプラインナットの脱着方法を以下の
ようにした。すなわち、スプラインナットをスプライン
軸から外すときは、スプライン軸にスプライン軸と同径
の脱着用軸を同軸に連結し、スプラインナットを脱着用
軸にスライド移動させてスプライン軸から外すこととし
た。また、スプラインナットをスプライン軸にはめ合わ
せるときは、スプラインナットを予めスプライン軸と同
径の脱着用軸に取り付けるとともに脱着用軸をスプライ
ン軸に同軸に連結し、スプラインナットをスプライン軸
にスライド移動させてはめ合わせることとした。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。なお、従来例と同じ部品については同じ
符号を付して本発明を説明する。図１は本発明に係るボ
ールスプラインの取り付け方法の第１の実施形態を示す
図、図２はボールスプラインの取り付け対象であるハン
ドラの要部を示す図である。

【００１３】本発明の実施形態を説明するに先立ち、ボ
ールスプラインの取り付け対象であるハンドラの構成に
ついて簡単に説明をする。ハンドラは、図２に示すよう
に、まず水平方向に移動できる可動フレーム１があっ
て、この可動フレーム１にＺ軸ユニット２が固定されて
いる。このＺ軸ユニット２に２つのスプラインナット３
１とスプライン軸３２とで構成されるボールスプライン
３が取り付けられている。スプライン軸３２はＺ軸ユニ
ット２により駆動されて上下方向に移動するもので、そ
の下端部にスプライン軸３２より小さな径でスプライン
軸３２と同軸の雄ねじ部３２ｂが設けられている。この
雄ねじ部３２ｂに半導体装置を保持開放するためのチャ
ック部４が取り付けられている。

【００１４】上記構成のハンドラのＺ軸ユニット２に新
品のボールスプライン３を取り付ける方法について説明
する。図１（Ａ）に示すように、新品のボールスプライ
ン３はスプライン軸３２に２つのスプラインナット３１
がはめ合わされた状態になっている。このボールスプラ
イン３をＺ軸ユニット２に取り付けるためには、まずス
プライン軸３２の下端部に脱着用軸５を取り付ける。

【００１５】この脱着用軸５は、図３に示すように、丸
棒状をしており、その径は前記スプライン軸３２から突
起部３２ａを除いた径と同じであり、その長さは前記ス
プラインナット３１の軸方向長さより長く設定されてい
る。この脱着用軸５の端部には脱着用軸５をスプライン
軸３２の端部に取り付けるための係合部５ａが脱着用軸
５と同軸に設けられている。係合部５ａの穴の径はスプ
ライン軸３２の先端に設けられた雄ねじ部３２ｂに対し
てすきまばめとなる寸法となっており、穴の深さは雄ね
じ部３２ｂの全長より大きく設定されている。

【００１６】この脱着用軸５をスプライン軸３２に取り
付ける場合は係合部５ａを雄ねじ部３２ｂにはめ合わ
せ、雄ねじ部３２ｂの全体が係合部５ａ内に収まるまで
差し込む。これにより、脱着用軸５の外周面とスプライ
ン軸３２の突起部３２ａを除いた外周面は隙間なくつな
がる。

【００１７】つぎに、図１（Ｂ）に示すように、下側の
スプラインナット３１を脱着用軸５にスライド移動させ
てスプライン軸３２から外す。このとき、脱着用軸５の
外周面とスプライン軸３２の突起部３２ａを除いた外周
面は隙間なくつながっているので、鋼球３３が溝３１ｄ
から脱落することがない。

【００１８】その後下側のスプラインナット３１が付い
たままの状態で脱着用軸５をスプライン軸３２から取り
外す。このときのスプラインナット３１と脱着用軸５の
断面を図４に示す。スプラインナット３１の溝３１ｄに
装填された鋼球３３は脱着用軸５の外周に押さえられ、
溝３１ｄから脱落することはない。脱着用軸５と共にス
プライン軸３２から外した下側のスプラインナット３１
は再度スプライン軸３２にはめ合わせるまで脱着用軸５
に付いたままの状態にしておく。

【００１９】ついで、図１（Ｃ）に示すように、上側の
スプラインナット３１の付いたスプライン軸３２をＺ軸
ユニット２の貫通穴２ａに上から挿入し、上側のスプラ
インナット３１の円筒部３１ａを貫通穴２ａにはめ合わ
せ、フランジ３１ｂをＺ軸ユニット２にねじ止めして固
定する（ねじは図示せず）。

【００２０】続いて、図１（Ｄ）に示すように、下側の
スプラインナット３１が付いた脱着用軸５をスプライン
軸３２に取り付け、スプラインナット３１とスプライン
軸３２に付いているマーク３４を合わせた位置でスプラ
インナット３１をスプライン軸３２にスライド移動させ
てはめ合わせる。このときも脱着用軸５の外周面とスプ
ライン軸３２の突起部３２ａを除いた外周面は隙間なく
つながっているので、鋼球３３が溝３１ｄから脱落する
ことがない。

【００２１】最後に、図１（Ｅ）に示すように、脱着用
軸５をスプライン軸３２から取り外すとともに、下側の
スプラインナット３１の円筒部３１ａを貫通穴２ａには
め合わせ、フランジ３１ｂをＺ軸ユニット２にねじ止め
して固定する（ねじは図示せず）。これにより、ボール
スプライン３の取り付けが完了する。

【００２２】上記の手順によれば、Ｚ軸ユニット２にボ
ールスプライン３を取り付ける作業の間、スプラインナ
ット３１の溝３１ｄに装填された鋼球３３はスプライン
軸３２か脱着用軸５によって常に押さえられているので
鋼球３３が溝３１ｄから脱落することはない。これによ
り、従来あった鋼球３３の脱落に対する細心の注意をは
らう必要はなくなるので、ボールスプライン３の取り付
け作業は短時間で容易にできるようになる。

【００２３】さらに、本発明の方法によれば、鋼球３３
の脱落を気にすることがなく余裕をもって作業ができる
ため、マーク３４を合わせた位置でのスプラインナット
３１とスプライン軸３２のはめ合わせが確実に行える。
したがって、上記した鋼球３３の脱落がないこととマー
ク３４を合わせた位置でのはめ合わせが確実に行えるこ
とから精度悪化の伴わない取り付けが行える。

【００２４】図５はＺ軸ユニット２のメンテナンス等の
ためにボールスプライン３を一旦取り外し、再度取り付
けるときの方法を示す。図５（Ａ）に示すように、まず
下側のスプラインナット３１のフランジ３１ｂとＺ軸ユ
ニット２とを止めているねじ（図示せず）を外して下側
のスプラインナット３１をＺ軸ユニット２から外すとと
もに、脱着用軸５をスプライン軸３２の下端部に取り付
ける。

【００２５】つぎに、図５（Ｂ）に示すように、下側の
スプラインナット３１を脱着用軸５にスライド移動させ
てスプライン軸３２から外し、その後下側のスプライン
ナット３１が付いたままの状態で脱着用軸５をスプライ
ン軸３２から取り外す。下側のスプラインナット３１は
再びスプライン軸３２にはめ合わせるまで脱着用軸５に
付いたままの状態にしておく。

【００２６】ついで、図５（Ｃ）に示すように、上側の
スプラインナット３１のフランジ３１ｂとＺ軸ユニット
２とを止めているねじを外して（ねじは図示せず）スプ
ライン軸３２とはめ合わせたままの状態で上側のスプラ
インナット３１をＺ軸ユニット２から外す。以上の手順
でボールスプライン３は一旦Ｚ軸ユニット２から取り外
される。

【００２７】Ｚ軸ユニット２のメンテナンス等を終え
て、取り外したボールスプライン３を再びＺ軸ユニット
２に取り付けるには第１の実施形態における図１（Ｃ）
以降と同じ手順をとる。この場合も第１の実施形態と同
様の効果が得られる。

【００２８】なお、本実施形態においてはボールスプラ
イン３の取り付けまたは取り外しの際、下側のスプライ
ンナット３１を脱着用軸５に移す方法で説明したが、ス
プライン軸３２の上端部にも雄ねじ３２ｂが設けられて
いる場合については前記脱着用軸５をスプライン軸３２
の上端部に取り付けて上側のスプラインナット３１を脱
着用軸５に移す方法でもボールスプライン３の取り付け
を行うことができる。

【００２９】さらに、本実施形態においてはスプライン
軸３２にチャック部４を取り付けるための手段として図
６（Ａ）に示す雄ねじ部３２ｂを例に挙げ、脱着用軸５
の係合部５ａを雄ねじ部３２ｂとはめ合わされる穴とし
て説明したが、図６（Ｂ）に示すように、前記手段が雌
ねじである場合には脱着用軸５の係合部５ａを該雌ねじ
とはめ合わされる突起とする。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の取り付
け方法によれば、Ｚ軸ユニットにボールスプラインを取
り付ける作業の間、スプラインナットの溝に装填された
鋼球はスプライン軸か脱着用軸によって常に押さえられ
ているので鋼球が溝から脱落することはない。これによ
り、従来あった鋼球の脱落に対する細心の注意をはらう
必要はなくなるので、ボールスプラインの取り付け作業
は短時間で容易にできるようになる。さらに、鋼球の脱
落を気にすることがなく余裕をもって作業ができるた
め、マークを合わせた位置でのスプラインナットとスプ
ライン軸のはめ合わせが確実に行える。したがって、上
記した鋼球の脱落がないこととマークを合わせた位置で
のはめ合わせが確実に行えることから精度悪化の伴わな
い取り付けが行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す図である。

【図２】本発明の方法が適用されるハンドラの要部を示
す側面図である。

【図３】本発明に使用する脱着用軸の斜視図である。

【図４】スプラインナットを脱着用軸に移した状態の断
面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態を示す図である。

【図６】スプライン軸と脱着用軸の係合部の詳細図であ
る。

【図７】ボールスプラインの従来の取り付け方法を示す
図である。

【図８】ボールスプラインの断面図である。

【符号の説明】 ２ Ｚ軸ユニット ３ ボールスプライン ５ 脱
着用軸 ３１ スプラインナット ３２ スプライン軸 ３
３ 鋼球

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプライン軸に予め２つのスプラインナ
   ットがはめ合わされてなるボールスプラインを半導体装
   置用ハンドラのスプライン軸上下動ユニットに取り付け
   る工程中、一方のスプラインナットを前記スプライン軸
   から外すときの方法であって、 前記スプライン軸にスプライン軸と同径の脱着用軸を同
   軸に連結し、 前記一方のスプラインナットを前記脱着用軸にスライド
   移動させて前記スプライン軸から外すことを特徴とする
   スプライン軸に対するスプラインナットの脱着方法。
2. 【請求項２】 ２つのスプラインナットとスプライン軸
   から構成されるボールスプラインであって、一方のスプ
   ラインナットは前記スプライン軸から外されており、他
   方のスプラインナットは前記スプライン軸にはめ合わさ
   れているものを半導体装置用ハンドラのスプライン軸上
   下動ユニットに取り付ける工程中、前記一方のスプライ
   ンナットを前記スプライン軸にはめ合わせるときの方法
   であって、 前記一方のスプラインナットを予め前記スプライン軸と
   同径の脱着用軸に取り付けるとともに前記脱着用軸を前
   記スプライン軸に同軸に連結し、 前記一方のスプラインナットを前記スプライン軸にスラ
   イド移動させてはめ合わせることを特徴とするスプライ
   ン軸に対するスプラインナットの脱着方法。