JP2001009714A - 研磨装置におけるギアボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨装置において、複数の駆動源からの駆動
軸を有するギアボックスを小型にすることができる研磨
装置におけるギアボックスを提供する。 【解決手段】 回転する上下定盤間で、サンギアおよび
インターナルギアによって回転可能しつつホルダー内に
収納した被研磨物を研磨するようにした研磨装置に用い
るギアボックスであって、同一回転軸線を有する複数の
出力軸を上面から突出して上下定盤およびサンギアの駆
動用に用い、駆動源の駆動力をベルトおよびプーリ、さ
らにウォームおよびウォーム歯車を介して前記各出力軸
に伝達した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は研磨装置における
ギアボックスに関し、特に、複数の回転駆動部を有して
いる研磨装置において駆動源に連結するギアボックスを
小型にして研磨装置全体の設置面積を小さくすることが
できる研磨装置におけるギアボックスに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面ラッピング、ポリッシング等
の研磨装置にあっては、複数の回転駆動部を有し、各回
転駆動部を駆動する駆動軸が配設されているとともに、
ギアボックスは減速機、平歯車等を組み合わせて構成
し、このギアボックスに各回転駆動部の駆動源が連結し
ているのが一般的となっている。このために、研磨装置
に使用されている定盤の直径から算出される面積と、研
磨装置を設置するための床面積との比が２．０倍以上と
なっている。勿論、この比率の中には制御盤は含まれて
おらず、研磨装置本体のみとなっている。

【０００３】このため、研磨装置を設置する時には非常
に大きな床面積が必要となり、小さな面積で設置可能な
研磨装置の出現が要望されていた。特に、研磨装置にお
いて、大きな面積を要求される部位としてはギアボック
スであり、したがって、研磨能力を落とすこと無く研磨
装置を小型化するためにはギアボックスを小型にするこ
とが必須であり、そのようなギアボックスの出現が要望
されている。

【０００４】そして、この発明の発明者らは、前記の要
望に応えるために、減速機、平歯車を使用することのな
いギアボックスを発明して研磨装置の設置面積を、定盤
の直径から算出される定盤直径面積の１．５倍以内に収
めるようにして、小さなスペースであっても、研磨装置
を設置可能とした。

【０００５】この発明の目的は、３軸あるいは４軸等の
複数の駆動軸を有している研磨装置において複数の駆動
軸を集中化したギアボックスに複数の駆動軸を集中化さ
せることで研磨装置全体の設置面積を小さくすることが
できる研磨装置のギアボックスを提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】上記の目的を達成する
ためにこの発明は、回転する上下定盤間に、ホルダーが
挟持されるとともに、このホルダー自体がサンギアおよ
びインターナルギアによって回転可能に構成され、前記
ホルダー内に収納した被研磨物を研磨するようにした研
磨装置に用いるギアボックスであって、該ギアボックス
は、同一回転軸線を有する複数の出力軸が上面から突出
するとともに、各出力軸が上下定盤およびサンギアの駆
動用に用いられ、一方、ギアボックスの周囲に配設され
た駆動源の駆動力はベルトおよびプーリ、さらにウォー
ムおよびウォーム歯車を介して前記各出力軸に伝達され
る構成を有している。また、この発明は、回転する上下
定盤間に、ホルダーが挟持されるとともに、このホルダ
ー自体がサンギアおよびインターナルギアによって回転
可能に構成され、前記ホルダー内に収納した被研磨物を
研磨するようにした研磨装置に用いるギアボックスであ
って、該ギアボックスは、同一回転軸線を有する複数の
出力軸が上面から突出するとともに、各出力軸が上下定
盤およびサンギアの駆動用に用いられ、さらに、前記各
出力軸と異なる回転軸線を有する出力軸を配設するとと
もに、この出力軸がインターナルギアの駆動用に用いら
れ、一方、ギアボックスの周囲に配設された駆動源の駆
動力はベルトおよびプーリ、さらにウォームおよびウォ
ーム歯車を介して前記各出力軸に伝達される構成を有し
ている。

【０００７】

【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
上定盤駆動用の出力軸、下定盤駆動用の出力軸およびサ
ンギア駆動用の出力軸は同一軸線を有しているので、そ
れらの軸の配置に対して小スペース化を図ることがで
き、また、各回転駆動部を駆動するための駆動源からの
駆動力の伝達をベルトおよびプーリを使用したのでギア
ボックス自体を小型化することができ、したがって、研
磨装置を小型化することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１〜図６にはこの発明によ
るギアボックスが取付けられた研磨装置の実施の形態が
示されており、図１は全体を示す概略縦断面図、図２は
図１に示すものと異なる方向から見たギアボックスを示
す概略図、図３は研磨装置に取付けられたギアボックス
の概略平面図、図４は概略正面図、図５は概略左側面
図、図６は概略右側面図である。

【０００９】図において、機台１の中央部には複数の駆
動軸を集中化したギアボックス２が配設され、この多軸
を集中化したギアボックス２の中央部には上方に延びる
上定盤駆動出力軸３が設けられている。この上定盤駆動
出力軸３の下端部は、前記ギアボックス本体４の内部底
面においてウォーム歯車５が取付けられ、一方、このウ
ォーム歯車５に噛合い係合するウォーム６はギアボック
ス２の内部に回転可能に設けられた上定盤駆動入力軸７
に軸支され、この上定盤駆動入力軸７の端部にはプーリ
８が配設され、このプーリ８と上定盤用駆動源９との間
にはベルト１０が張設されている。一方、前記上定盤駆
動出力軸３の上端部には上定盤ドライバ１１が取付けら
れ、この上定盤ドライバ１１と上定盤１２との間に駆動
伝達されることで上定盤ドライバ１１によって上定盤１
２が回転駆動されるようになっている。

【００１０】前記上定盤駆動出力軸３の外周側にはサン
ギア駆動出力軸２０が上下動可能、かつ、回転可能に配
設された状態で上方に延びており、このサンギア駆動出
力軸２０の下端部にはウォーム歯車２１が取付けられる
とともに、このウォーム歯車２１にはサンギア駆動入力
軸２２に軸支されたウォーム２３が噛合い係合し、この
サンギア駆動入力軸２２にはプーリ２４およびベルト２
５を介してサンギア用駆動源２６の駆動力が伝達される
ようになっている。一方、サンギア駆動出力軸２０の上
端部にはサンギア２７が水平方向に回転可能に配設され
ている。

【００１１】前記サンギア駆動出力軸２０の外周側には
下定盤駆動出力軸３０が配設された状態で上方に延びて
おり、この下定盤駆動出力軸３０の下端部にはウォーム
歯車３１が取付けられるとともに、このウォーム歯車３
１はギアボックス本体４に軸支された下定盤駆動入力軸
３２に取付けられたウォーム３３に噛合い係合し、この
下定盤駆動入力軸３２に設けたプーリ３４と下定盤用駆
動源３５との間にはベルト３６が張設されて、駆動伝達
されるようになっている。さらに、この下定盤駆動出力
軸３０の上端部は下定盤４０を受けている下定盤受け４
１と連結され、下定盤駆動出力軸３０の回転時に下定盤
受け４１およびその上面に位置する下定盤４０とを一体
に水平方向に回転するようになっている。

【００１２】一方、ギアボックス本体４の上面のハウジ
ングプレート受け４４には筒状部材４５が取付けられる
とともに、この筒状部材４５の上面にはハウジングプレ
ート４６が水平状態で配設され、このハウジングプレー
ト４６の上面中央部には前記下定盤受け４１を受け止め
ている動圧リング４７が配設されている。

【００１３】また、前記ギアボックス本体４に連設され
るインターナル取付け部材５０は、従来の一般的なリフ
トエレベーション駆動源５１に連結されて上下動可能に
配設され、このインターナル取付け部材５０の中央部下
面には複数枚のリフトプレート羽根５２、５２、・・・
が設けられ、また、上方に行くに従って順次大径を成
し、前記下定盤の外周面から隙間を置いた上端面にはイ
ンターナルギア５５が取付けられている。

【００１４】そして、前記ギアボックス２に取付けられ
るインターナルギア駆動源６０は図２に部分的に示すよ
うに、駆動源によって回転されるとともに、ギアボック
スに支持されたインターナルギア駆動入力軸６２に設け
られたウォーム６３が上下方向を向く軸６４に設けた歯
部６５に噛合い係合してこの軸６４を回転可能とし、こ
の軸６４の上端部に設けた歯部６６には、既述のように
リフトエレベーション駆動源５１に連結されて上下動可
能に配設されたインターナル取付け部材５０の内周面に
設けた歯部５６と噛合い係合している。この場合、歯部
５６の高さ方向の厚みは、前記軸６４の上端部に設けた
歯部６６に対して薄く構成されているので、インターナ
ル取付け部材５０が上下された場合であっても、噛合い
係合が外れる恐れはないものである。

【００１５】また、前記インターナル取付け部材５０の
外部側の下面には環状の受け皿部材７０が配設され、研
磨時に使用される研磨液等を受け取って所定の位置に導
くようになっている。さらに、この受け皿部材７０には
スクレーパ７１が位置し、このスクレーパ７１の基部７
２は前記インターナル取付け部材５０の外周部側面に取
付けられている。これにより、インターナルギア駆動源
６０の駆動時に、駆動力がウォーム６３、歯部６５、軸
６４、およびこの軸６４の上端部に取付けられた歯部６
６に伝達され、さらに、この歯部６６に噛合い係合して
いる歯部５６によって前記インターナル取付け部材５０
が回転すると、スクレーパ７１が一体に回転して受け皿
部材７０の残留物を掻き取るようになっている。

【００１６】次に、上記の研磨装置に使用した多軸を集
中化したギアボックスについて図３〜図６を参照しつつ
説明する。この多軸を集中化したギアボックスは、ギア
ボックス本体４の内部に上定盤駆動出力軸３の下端部、
サンギア駆動出力軸２０の下端部、下定盤駆動出力軸３
０の下端部、およびインターナル取付け部材５０を回動
させるための歯部６６が取付けられた軸６４が設けられ
ている。

【００１７】このギアボックス本体４の周囲には上定盤
用駆動源９、下定盤用駆動源３５、サンギア用駆動源２
６、およびインターナルギア駆動源６０が配設されてい
る。そして、上定盤用駆動源９の駆動力はベルト１０、
プーリ８、上定盤駆動入力軸７に取付けられたウォーム
６およびウォーム歯車５を介して上定盤駆動出力軸３に
伝達される。また、下定盤用駆動源３５の駆動力もベル
ト３６、プーリ３４、下定盤駆動入力軸３２に取付けら
れたウォーム３３およびウォーム歯車３１を介して下定
盤駆動出力軸３０に伝達される。さらに、サンギア用駆
動源２６の駆動力も、ベルト２５、プーリ２４、サンギ
ア駆動入力軸２２に取付けられたウォーム２３およびウ
ォーム歯車２１を介してサンギア駆動出力軸２０に伝達
される。

【００１８】一方、前記インターナルギア駆動源６０の
駆動力も、ベルト６７、プーリ６８、インターナルギア
駆動入力軸６２に取付けられたウォーム６３を介して軸
６４に伝達され、この軸６４の上端部に設けた歯部６６
にインターナル取付け部材５０の内周面に設けた歯部５
６が噛合い係合しているので、インターナルギア駆動源
６０の駆動力はインターナル取付け部材５０に伝達され
る。

【００１９】さらに、ギアボックス本体４には従来一般
的なリフトエレベーション駆動源５１が設けられ、この
リフトエレベーション駆動源５１のリフトエレベーショ
ン駆動入力軸５７にはインターナル取付け部材上下スク
リュー５８が取付けられて、リフトエレベーション駆動
源５１の駆動時にインターナル取付け部材５０が上下動
するようになっている。

【００２０】つぎに前記のものの作動について説明す
る。まず、下定盤の上面に外周面に歯部が形成されたホ
ルダーに収納された被研磨物を位置する（共に図示せ
ず）とともに、上定盤用駆動源９、およびサンギア用駆
動源２６を起動する。これに先立ってサンギア駆動出力
軸２０を下降して、サンギア２７をホルダーの歯部に噛
合い係合し、一方、前記リフトエレベーション駆動源５
１を起動してインターナル取付け部材５０、およびイン
ターナルギア５５を上昇して下定盤４０の上面に載置し
たホルダーの歯部のうちの前記サンギア２７と噛合い係
合した部位と対向する部位の歯部にインターナルギア５
５を噛合い係合する。これによって下定盤４０の上面に
載置したホルダーは、サンギア２７とインターナルギア
５５とで挟まれた状態となる。こののち、前記下定盤用
駆動源３５も起動してハウジングプレート４６の上面に
動圧リング４７を介して支持された下定盤受け４１およ
び下定盤４０を回転する。

【００２１】したがって、ホルダーに収納した被研磨物
は上下定盤１２、４０間において、サンギア２７および
インターナルギア５５の作用で自転および公転しながら
研磨されるものである。

【００２２】なお、前記実施の形態においては、上定盤
駆動出力軸３の外周側にサンギア駆動出力軸２０を、さ
らにその外周側に下定盤駆動出力軸３０を、それらの回
転軸線が同一になるように配設し、一方、インターナル
ギア５５を有するインターナルギア取付け部材５０を駆
動する軸６４のみが別の回転軸線となるように構成し、
ギアボックスとしては４軸に対応するように構成した
が、これに限定することなく研磨装置の駆動回転部に応
じて、軸６４を無くしてインターナルギア５５を非回転
として３軸としたりすることも採用することもできるも
のである。

【００２３】

【発明の効果】この発明は前記のように、ギアボックス
本体内に複数の出力軸を同一回転軸線になるように配設
して、端部を集中化させるとともに、上部から各出力軸
を異なる長さで突出させ、この各出力軸によって、回転
駆動部を駆動するようにし、さらに各出力軸に駆動伝達
する駆動源をギアボックスの周囲に配設してプーリ、お
よびベルトで駆動伝達を行ったので、ギアボックスの全
体を小型とすることができる。したがって、このギアボ
ックスを用いた研磨装置の設置面積を小さくできて、設
置スペースの狭小化を図ることができるという効果を有
している。また、前記ギアボックス本体内に、前記複数
の出力軸に加えてさらに前記複数の出力軸と異なる回転
軸線を有する出力軸を設けて、研磨装置の他の回転駆動
部に連結し、この出力軸に駆動伝達する駆動源をギアボ
ックスの周囲に配設してプーリ、およびベルトで駆動伝
達を行ったので、出力軸の回転軸線を複数有したとして
もギアボックスの全体を小型とすることができ、このギ
アボックスを用いた研磨装置に設置スペースを狭小とす
ることができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるギアボックスが採用されている
研磨装置の全体を示す概略縦断面図である。

【図２】図１に示すものと異なる方向から見たギアボッ
クスを示す概略図である。

【図３】この発明によるギアボックスの概略平面図であ
る。

【図４】この発明によるギアボックスの概略正面図であ
る。

【図５】この発明によるギアボックスの概略左側面図で
ある。

【図６】この発明によるギアボックスの概略右側面図で
ある。

【符号の説明】

１……機台 ２……ギアボックス ３……上定盤駆動出力軸 ４……ギアボックス本体 ５、２１、３１……ウォーム歯車 ６、２３、３３、６３……ウォーム ７……上定盤駆動入力軸 ８、２４、３４、６８……プーリ ９……上定盤用駆動源 １０、２５、３６、６７……ベルト １１……上定盤ドライバ １２……上定盤 ２０……サンギア駆動出力軸 ２２……サンギア駆動入力軸 ２６……サンギア用駆動源 ２７……サンギア ３０……下定盤駆動出力軸 ３２……下定盤駆動入力軸 ３５……下定盤用駆動源 ４０……下定盤 ４１……下定盤受け ４４……ハウジングプレート受け ４５……筒状部材 ４６……ハウジングプレート ４７……動圧リング ５０……インターナル取付け部材 ５１……リフトエレベーション駆動源 ５２……リフトプレート羽根 ５５……インターナルギア ５６、６５、６６……歯部 ５７……リフトエレベーション駆動入力軸 ５８……インターナル取付け部材上下スクリュー ６０……インターナルギア駆動源 ６２……インターナルギア駆動入力軸 ６４……軸 ７０……受け皿部材 ７１……スクレーパ ７２……基部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 浩司 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 Ｆターム(参考） 3C034 AA17 BB22 DD20

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する上下定盤間に、ホルダーが挟持
   されるとともに、このホルダー自体がサンギアおよびイ
   ンターナルギアによって回転可能に構成され、前記ホル
   ダー内に収納した被研磨物を研磨するようにした研磨装
   置に用いるギアボックスであって、該ギアボックスは、
   同一回転軸線を有する複数の出力軸が上面から突出する
   とともに、各出力軸が上下定盤およびサンギアの駆動用
   に用いられ、一方、ギアボックスの周囲に配設された駆
   動源の駆動力はベルトおよびプーリ、さらにウォームお
   よびウォーム歯車を介して前記各出力軸に伝達されるこ
   とを特徴とする研磨装置におけるギアボックス。
2. 【請求項２】 回転する上下定盤間に、ホルダーが挟持
   されるとともに、このホルダー自体がサンギアおよびイ
   ンターナルギアによって回転可能に構成され、前記ホル
   ダー内に収納した被研磨物を研磨するようにした研磨装
   置に用いるギアボックスであって、該ギアボックスは、
   同一回転軸線を有する複数の出力軸が上面から突出する
   とともに、各出力軸が上下定盤およびサンギアの駆動用
   に用いられ、さらに、前記各出力軸と異なる回転軸線を
   有する出力軸を配設するとともに、この出力軸がインタ
   ーナルギアの駆動用に用いられ、一方、ギアボックスの
   周囲に配設された駆動源の駆動力はベルトおよびプー
   リ、さらにウォームおよびウォーム歯車を介して前記各
   出力軸に伝達されることを特徴とする研磨装置における
   ギアボックス。