JPS6114760Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えばシリコンウエハを酸化、拡散
させる際に、低速且つ一定速度でシリコンウエハ
を電気炉へ出入させる場合等に使用する伸縮駆動
装置に関し、収縮した時と伸長した時との伸縮比
が大きく、且つ一端が機体に固定され、他端が自
由端となつて電気炉中に自由に出入させることの
できる伸縮駆動装置を提供することを目的とする
ものである。

本考案の伸縮駆動装置は、外周に雄ねじを有
し、内周に雌ねじを有する径の異なつた複数個の
中空の送りねじを径の大なる送りねじの内側に径
の小なる送りねじを挿入して各送りねじを回転可
能に螺合して構成した送りねじユニツトを、径の
異なる複数個の中空円筒を円周方向には回動不能
で軸方向にのみ摺動可能に遊合して構成した伸縮
自在のパイプユニツトの内側に挿入し、送りねじ
ユニツトの最外側の送りねじをパイプユニツトの
最内側の中空円筒に螺合し、最外側の中空円筒を
機体に固定し、最内側の送りねじを駆動装置で回
動することにより、この送りねじユニツトとパイ
プユニツトから成る全体の伸縮ロツドを軸方向に
伸縮させるようにしたものである。

まず第１図乃至第６図を参照して本考案の伸縮
ロツドについて説明する。第１図は伸縮ロツドが
収縮した状態、第２図は伸長した状態である。伸
縮ロツドは大別して送りねじユニツトとパイプユ
ニツトで構成されている。送りねじユニツトは、
駆動軸となる送りねじ１とこれに従動する送りね
じ２，３，４，５の５本の送りねじより成る。第
３図に示すように送りねじ１は、軸受部１ａと台
形雄ねじ部１ｂ及びストレートガイド部１ｃから
成る。又送りねじ２（送りねじ３，４，５も同
様）は中空軸であり、外周は台形雄ねじ部２ａと
ストレートガイド部２ｂから成り、一端の内面は
肉厚となりここに台形雌ねじ部２ｃが設けられて
いる。この肉厚部は第４図に示すようにカラー６
（送りねじ３，４，５にはカラー７，８，９が対
応する）の外周に溝６ａを設けて、この溝にろう
テープを巻き送りねじ２（送りねじ３，４，５も
同様）の内面段部に挿入した後加熱してろう付け
し、固定したものである。このカラー６（カラー
７，８，９も同様）によつて生じた段差２ｄは、
伸縮ロツドが伸長する際、送りねじ１（或は送り
ねじ２，３，４）の段差１ｄに当り送りねじ２
（或は送りねじ３，４，５）に回転が伝達され
る。更に送りねじ２（或は送りねじ３，４，５）
の他端の内面には穴用Ｃ形止め輪１０（或は１
１，１２，１３）が装着されている。これは伸縮
ロツドが収縮する際、送りねじ１（或は２，３，
４）の端面１ｅがこのＣ形止め輪１０（或は１
１，１２，１３）に当り送りねじ２（或は３，
４，５）に回転が伝達されるものである。

送りねじ１の台形雄ねじ１ｂと送りねじ２の台
形雌ねじ２ｃは噛合つており、且つ送りねじ１の
ストレートガイド部１ｃと送りねじ２の内面とは
摺動自在に嵌りあつている。更に送りねじ２と送
りねじ３、送りねじ３と送りねじ４、送りねじ４
と送りねじ５も同様の関係で組合されて送りねじ
ユニツトを構成している。

次にパイプユニツトは、伸縮ユニツトの本体と
なるパイプ１４と送りねじの伸縮に伴なつて伸縮
するパイプ１５，１６，１７，１８，１９及びキ
ヤツプ２０から成る。第５図に示すようにパイプ
１５の外周には溝１５ａ，１５ｂが設けられてお
り、（パイプ１６〜１９も同様）この溝にテフロ
ンシート２１，２２（パイプ１６〜１９には同様
にテフロンシート２３〜３０）を巻き、パイプ１
４〜１８に挿入して摺動を円滑にしている。又パ
イプ１５〜１９にはそれぞれ両端が閉鎖したスリ
ツト１５ｃ等が設けられ各外側のパイプ１４〜１
８からピン３１〜３５を取付けて各パイプの回転
と伸縮位置の規制を行なつている。更に第６図に
示すように先端のパイプ１９の一端の内側は送り
ねじ２〜５と同様に肉厚で台形雌ねじ１９ａを有
し、送りねじ５の台形雄ねじ５ａと噛合つて送り
ねじと同様の動作を行なう。又パイプ１９の先端
にはキヤツプ２０が取付けられており、送りねじ
５のストツパとなつている。

第１図及び第２図に示すように、送りねじ１の
軸受部１ａには送りねじストツパ３６、スラスト
ベアリング３７，３８，３９、駆動ギヤ４０、ロ
ツクナツト４１，４２が取付けてあり、パイプ１
４に取付けたハウジング４３，４４に装着したラ
ジアルベアリング４５，４６によつて支持されて
いる。又パイプ１４は駆動ギヤ４０と噛合う後述
のアイドラギヤ１１６をパイプ１４の内に取付け
るために切欠き１４ａを設けてある。

次に上述の伸縮ロツドの動作を設明する。伸縮
ロツドは第１図に示すように複数のパイプ１４〜
１９が互いに摺動自在に嵌合し、その内側に複数
の送りねじ１〜５が互に螺合して挿入されてい
る。後述の駆動機構により駆動ギヤ４０が回転し
て送りねじがC.W方向に回転すると、外側のパイ
プ１４〜１９は回転規制されているので送りねじ
２，３，４，５、パイプ１９のいずれかが台形ね
じの送りによつて進み出る。例えば送りねじ２を
例にとると、送りねじ１の台形雄ねじと送りねじ
２の台形雌ねじによつて送りねじ２は進み出て第
２図に示すように送りねじ１の外周の段差部１ｄ
が送りねじ２の内面の段差部２ｄに当ると、送り
ねじ２の進出は停止して送りねじ１と共に回転を
始める。送りねじ３，４，５、パイプ１９も順不
同に次々と送りねじ２と同様の動作を行ない伸長
が進行する。

送りねじユニツトの伸長と並行してパイプユニ
ツトも伸長する。即ち、送りねじ５の台形雄ねじ
とパイプ１９の台形雌ねじとは噛合つているた
め、送りねじユニツトが進み出ると、パイプ１９
も進み出る。そして第６図に示すようにパイプ１
９のスリツトの一端１９ｂがパイプ１８に取付け
たピン３５に当たると、パイプ１８はパイプ１９
と共に進み出る。このようにしてパイプユニツト
は順次進み出て送りねじユニツトがすべて進み出
た第２図の状態で伸長は停止する。

次に収縮の際には、送りねじ１がC.C.Wの方
向に回転すると、送りねじ２，３，４，５、パイ
プ１９のいずれかが戻り始める。例えば送りねじ
２を例にとると、送りねじ１の台形雄ねじと送り
ねじ２の台形雌ねじによつて伸長した場合とは逆
方向に送られ、送りねじの先端面１ｅが送りねじ
２に装着したＣ形止め輪１０に当ると、送りねじ
２の送りは停止して送りねじ１と共に回転を始め
る。送りねじ３，４，５、パイプ１９も順不同に
次々と送りねじ２と同様の動作を行ない収縮が進
行する。送りねじユニツトの収縮と並行してパイ
プユニツトの収縮も進行する。即ち、まづパイプ
１９が戻り、第６図に示すパイプ１９のスリツト
の他端１９ｃがパイプ１８に取付けたピン３５に
当ると、パイプ１８はパイプ１９と共に戻つてい
く。このようにしてパイプユニツトは順次収縮し
て送りねじユニツトがすべて収縮した状態で伸縮
ロツドの収縮は完了する。

次に第７図、第８図及び第９図を参照して上述
の伸縮ロツドの最内側の送りねじ１を回転する動
力ユニツトと駆動部及び伸縮ロツドの伸長位置と
収縮位置を規制する位置規制部について説明す
る。まず動力ユニツトと駆動部であるが、基板４
７にモータ６４、ギヤヘツド６５を有するモータ
取付板６２，６３が取付けられている。ギヤヘツ
ド出力軸６６にはハブ６７、摩擦板６８、菊座金
６９、調節ナツト７０，７１から成るトルクリミ
ツタが取付けてあり、タイミングプーリ７２を有
している。通常タイミングプーリはハブ６７と摩
擦板６８との摩擦力によつてハブ６７と共に回転
し、従動側に回転を伝達しているが、従動側に過
負荷が発生するとタイミングプーリ７２はスリツ
プして回転を従動側に伝達しない。タイミングプ
ーリ７２の回転はタイミングベルト７３を介して
第７図に示すシヤフト７４に取付けたタイミング
プーリ７５に伝えられる。シヤフト７４は基板４
７に取付けたハウジン７７内のラジアルベアリン
グ７８，７９によつて支持されており、速度変換
ギヤ８０を有している。ハウジング７７とハウジ
ング９７でラジアルベアリング９４，９８によつ
て支持されているシヤフト９３に取付けられた速
度変換ギヤ８１は、速度変換ギヤ８０と合せて伸
縮ロツドの速度変換を担う。速度変換ギヤ８０，
８１はそれぞれ２枚のギヤをボス部を介して一体
にしてあり、Ｅ形止め輪８２，８３、ピン８４，
８５、ロツクねじ８６，８７によつて取付けられ
ており、ギヤの組合せを変えることによつて４通
りの速度変換を行なうことができる。なおこの操
作は後板５１に設けた扉８８を介して外部から行
なうことができる。８９は扉のロツクねじ、９０
は扉ストツパ、９１，９２は蝶番である。又シヤ
フト９３にはギヤ９６が取付けてあり、速度変換
後の回転をアイドラギヤ１１６を介して伸縮ロツ
ド内の駆動ギヤ４０に伝達する。アイドラギヤ１
１６はアイドラ取付台１１５に取付けたアイドラ
シヤフト１１７に保持されている。１１８，１１
９はスペーサで、１２０はＥ形止め輪である。

アイドラ取付台１１５にはギヤ９６のほぼ中心
を中心とする円弧状にスリツト１１５ａが設けて
あり、伸縮ロツドを挿脱する際、このスリツトに
沿つてアイドラシヤフト１１７をスライドさせ挿
脱を容易にしている。又ギヤ９６、アイドラギヤ
１１６、駆動ギヤ４０の中心間距離の調整を行な
う。なお伸縮ロツドは前板５０、後板５１に取付
けられた伸縮ロツド保持具１２１，１２２によつ
てクランプされている。

次に位置制御部であるが、シヤフト９３にはね
じ部が設けてあり、このねじに噛合う雌ねじを有
する移動板９９が取付けてある。シヤフト９３が
回転すると、ハウジング７７，９７に取付けたガ
イドシヤフト１１２が移動板９９の回転規制を行
なつているので、移動板９９はねじによつて送ら
れる。移動板９９の移動速度はシヤフト９３に設
けたねじと送りねじのピツチと回転数の関係から
伸縮ロツドの速度の4/1としているため、伸縮ロ
ツツドのストロークの4/1のスケールでストロー
クの設定ができる。更に移動板９９にはリミツト
スイツチ作動板１００が取付けてあり、リミツト
スイツチ取付板１０３，１０４に取付けたリミツ
トスイツチ１０１，１０２を動作させる。リミツ
トスイツチ取付板１０３，１０４はスペーサ１０
５，１０６を介して側板４９に取付けられたガイ
ド板１０７上をスライドさせてストローク設定を
行なう。１０８，１０９はロツクねじ、１１０，
１１１はＥ形止め輪である。

前板５０にはスイツチ５７、ヒユーズ５８、ネ
オランプ５９，６０、メタルコンセント６１が取
付けてあつて操作部を構成している。又基板４７
にはコンデンサ５３、端子盤５４、リレー５５，
５６が取付けてある。側板４８，４９、前板５
０、後板５１は基板４７に取付けてあり、上蓋５
２と共に本装置の外装を構成している。

以上のように本考案では、複数個の送りねじが
互いに螺合して構成された送りねじユニツトが複
数個の中空円筒が軸方向にのみ摺動可能に遊合し
たパイプユニツトの内側に嵌まり、最内側の送り
ねじを回動することにより回転が抑制されたパイ
プユニツトに支えられて送りねじが回転して送り
ねじユニツトとパイプユニツトが伸縮するもの
で、パイプユニツトの最先端部は何も支えるもの
のない自由端となつているので、ここに例えばシ
リコンウエハ等を装着して電気炉内にガイド部を
設けなくても自由に炉内にウエハを出入させるこ
とができる。又送りねじユニツトを構成する送り
ねじの数とパイプユニツトのパイプの数を増すこ
とにより収縮したときと伸長したときの伸縮比を
大きくし、小型で移動量（ストローク）の大なる
伸縮駆動装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示し、第１図は伸縮ロツ
ドを収縮した状態の側断面図、第２図は伸縮ロツ
ドを伸長した状態の側断面図、第３図は伸縮ロツ
ドの送りねじユニツトの一部を示す図、第４図は
伸縮ロツドの送りねじの一部の拡大図、第５図は
伸縮ロツドのパイプユニツトの一部を示す図、第
６図は送りねじの先端とパイプとの係合部を示す
図、第７図は全体の正面図、第８図は平面図、第
９図は側面図である。 １……駆動軸、２，３，４，５……送りねじ、
１４〜１９……パイプ、４０……駆動ギヤ、９９
……移動板、１０１，１０２……リミツトスイツ
チ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 外周に雄ねじを有し内周に雌ねじを有する径
   の異なる中空の複数個の送りねじを、大径の送
   りねじの内側に小径の送りねじを挿入して隣接
   する送りねじ相互を回転可能に螺合した送りね
   じ群と、前記送りねじに設けられ、隣接する送
   りねじとの相対的な軸方向の移動量を規制する
   送りねじ規制手段と、径の異なる複数個の中空
   円筒を円周方向には回動不能で軸方向にのみ摺
   動可能に同心的に遊合した中空円筒群と、前記
   各中空円筒に設けられ、隣接する中空円筒と相
   対的な軸方向の移動量を規制する中空円筒規制
   手段と、前記中空円筒群の最内部の中空円筒に
   設けられ、前記送りねじ群の最外部の送りねじ
   の雄ねじと螺合する雌ねじと、前記最内部の中
   空円筒に設けられ、前記最外部の送りねじとの
   相対的な軸方向の移動量を規制する第３の規制
   手段とを具え、前記中空円筒群の内側に前記送
   りねじ群を挿入し、前記最内部の中空円筒の雌
   ねじに前記最外部の送りねじの雄ねじを螺合
   し、最外部の中空円筒を機体に固定し、最内部
   の送りねじを回動することにより各送りねじと
   中空円筒を同一方向に移動させて伸長或は収縮
   させるようにしたことを特徴とする伸縮駆動装
   置。 ２ 前記送りねじ規制手段は、前記送りねじの内
   周及び外周に設けられていて、各送りねじに隣
   接する送りねじと相互に係合する段差によつて
   構成されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の伸縮駆動装置。 ３ 前記送りねじ規制手段は、前記送りねじの内
   周の一端に装着した止め輪によつて構成されて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の伸縮駆動装置。 ４ 前記中空円筒規制手段は、前記中空円筒群の
   各中空円筒に設けられた両端が閉鎖されたスリ
   ツトと当該中空円筒の外側に隣接する中空円筒
   に設けられて前記スリツトに係合するピンとに
   よつて構成されていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の伸縮駆動装置。