JP2001050363A - 高精度調節器 - Google Patents

高精度調節器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度の調節器を提供する。 【解決手段】 第一体と固定の管と、粗い移動用に管へ
付けた粗い調節体と、粗調節で軸方向移動用に摺動可能
に付けられ、ピンの軸方向移動で第一体に関して第二体
を動かすために第二体と係合し、第二体の粗移動は、粗
調節体と管の相対移動で生じ、第二体の精密移動がピン
と粗調節体の相対移動で生じるピンと、粗調節体へ固定
されかつ軸と斜めの第一面を有して第一ねじ部を持つ主
本体と、駆動手段の回転で主本体に関する駆動手段の軸
方向移動用に第一ねじ部に入る第二ねじ部を有しかつ、
軸と斜めの第二面を持つ駆動手段と、粗調節体内で軸方
向に移動可能かつ軸と斜めの第三面を持つ楔形棒体と、
第一、二及び三面周りで周縁に離れた複数の各玉が全面
と係合し、駆動手段の大軸方向移動により、面が楔形棒
体を小量動かすように選択された量だけ面が傾斜した玉
とを持つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡、マイクロ
メータ、光電子機器、光ファイバの整列等で使用される
調節器等の高精度の機械的な調節器に一般に関し、新し
く有用な高い精度の線形調節器に特に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４６１７８３３号には、移動
のためのレバー装置を利用している調節器が開示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常のねじは、今日の
適用時に必要とされている精度を付与することができな
い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、精度及びより
精密な分解変位(resolution displacement) を向上さ
せ、その一方で、滑らかな線形移動の出力を実現する。
バックラッシュ及び出力回転がなくされ、その一方で、
適用される負荷の状況の下で滑らかな移動を付与する。
本発明は、大きな及び精密な調節が要求されている多く
の用途で使用されることができる高精度の線形移動アク
チュエータである。本発明は、調節用ノブの駆動ねじを
使用することによって、第一部材と第二部材との間にお
いて、線形移動を付与し、主本体内に位置する角度楔式
駆動装置を作動する駆動ピンを前進させる。これによ
り、入力の移動を出力時の精密な移動に変換する。本発
明を特徴づける新規事項の種々の特徴は、本開示に添付
されている請求項において特に明らかにされ、本開示の
一部分を形成している。本発明をよりよく理解するため
に、利点及び特定の目的が使用することによって得ら
れ、本発明の好適な実施形態が示されている添付図面及
び記載事項が説明される。
【０００５】
【発明の実施の形態】添付図面に示されているように、
図面において具現化されている本発明は、筒状のねじ付
の粗い調節体１を備えた高い精度の線形調節器であり、
このアジャスタは、本体１は、第一部材を形成する用途
又は器具２０内に固定されている外側ねじ付スリーブ２
内へ１０においてねじ込まれている。アクチュエータピ
ン８は、軸線方向に移動することができるように粗い調
節体１のシャフト１２内に摺動可能に取り付けられてい
る。ピン８は、調節体１を通過して延び、２１において
略図的に示されている出力又は第二部材と係合してい
る。ピン８は、出力部材２１と、調節体１内で摺動軸線
方向移動のために取り付けられる楔形プランジャ７の平
坦な面との間において一つの軸線方向点接触のために、
鋼球１４、１６と各端部上で係合している。ピン８の各
端部は、球１４、１６の一つを受け入れるための円錐形
状止りボアへ下って傾斜してう筒状開口を有する。
【０００６】ねじ付穴１８が、固定ねじ又は止めねじ２
２用の外側スリーブ２内に横断して付与されている。第
一部材２０からのピン８の延長と第二部材２１の粗い位
置決めのために、粗い調節の軸線方向位置が得られるま
で外側スリーブ２内で調節体１を回転させることによっ
て粗い調節がなされる。この粗い調節位置は、設定され
た軸線方向位置で調節体１をスリーブ２に保持するねじ
２２によって固定されている。
【０００７】主本体３は、２４、２５において調節体１
内にねじ込まれ、本発明の調節器の主な構造を形成す
る。ねじ又は溝２６が、主本体３の外側面に付与され、
調節器の回転及び駆動を内部でガイドする。
【０００８】精密な調節用ノブ４が主本体３を通して取
り付けられ、粗い調節体１の端ぐられた部分内に挿入さ
れている。ノブを自由に回転及び軸線方向に調節するた
めに、環状のクリアランスの間隙部２８が、ノブ４と調
節体１との間で付与されている。ノブ４は、取り付けね
じ３０によって駆動ねじ５へ固定され、駆動ねじ５の端
部内にねじ込まれる。駆動ねじ５の反対の端部における
円錐形状の止りボアに追従されている筒状開口は、鋼球
３２を受け入れている。駆動ねじ５は、３４、３５にお
いて主本体３内へねじ込まれ、ノブ４が回転する時に、
内部の構成要素を前進させ、出力部材２１へ移動する。
【０００９】以下の内部の構成要素は、ノブ４が回転す
る時に部材２１のために高い精度の線形出力移動のため
の基礎を付与する、角度楔式駆動装置を形成する。傾斜
した中空駆動ピン６と角度の付いた駆動楔形プランジャ
７との間において主本体３内に圧縮ばね３６が付与され
ている。周縁方向に離間した三つの鋼球４０が、本体３
内においてプランジャ７の傾斜面５０回りに、ピン６の
外側の傾斜面４６に隣接しかつ傾斜面４６周りに付与さ
れている。球４０が、分離し続けるように鋼球４０間に
加えられるナイロン製スペーサ球を用いて、１２０°で
離間している。これらの鋼球４０の一つだけが図２及び
図３において示されており、鋼球４０の二つが図１に示
されている。
【００１０】球４０が所定位置にある時、球が移動する
ための強制通路を形成するように三つの独立した角度が
付与される。精密な調節用ノブ４の回転時、ねじ付の駆
動ねじ５は、傾斜した駆動ピン６及び圧縮ばね３６が軸
線方向の力を及ぼすように係合され、三つの独立した角
度に沿って、半径方向成分を有する通路に沿って鋼球４
０を移動させる。これにより駆動楔形部材７を小さくか
つ正確な量だけ軸線方向に前進させ、この前進により、
アクチュエータピン８を同じ量だけ移動させ、出力移動
及び相対的な線形の移動を出力部材２１に付与する。傾
斜した駆動ピン６が軸線方向に移動すると、鋼球は、半
径外方向に駆動ピン６の楔面４６に沿って載って、その
一方で、主本体３の４５°楔面４８に沿って移動するよ
うに強いられ、その結果として、球の前方の移動及び力
を生じ、球が駆動楔形部材７の楔面５０に沿って回転す
るので、駆動楔形部材７及びアクチュエータピン８を前
進させる。球の外方向の動き(motion)及び移動(travel)
により、駆動楔部材の前方向の動き及び力の大きさを１
０分の１まで減じ、アクチュエータピンの出力の滑らか
な高い精度の線形移動を付与する。
【００１１】外側スリーブ２は、器具２０内でプレス嵌
めであるか、器具２０内に固定して保持されており、い
かなる回転もさせない。ねじ付調節体１は、粗い調節の
ために外側スリーブ２内で回転させられる唯一の構成要
素である。一旦、所望の粗い調節がなされると、外側ス
リーブ２内の止めねじ２２が、以上に記載されているよ
うに所定位置で粗い調節器を固定するために使用され
る。
【００１２】調節用ノブ４の回転により、調節体１のシ
ャフト１２を通って滑動するアクチュエータピン８の精
密な調節移動を最終的に付与する。調節体１とスリーブ
２が相対的な回転を固定されるので、アクチュエータピ
ン８の前進だけが可能となる。アクチュエータピン８
は、ねじ込まれないで、駆動楔形部材７の力によって調
節体１のシャフト内で自由に軸線方向に移動する。調節
体１は、粗い調節だけのために外側スリーブ２内にねじ
込まれる。
【００１３】さらなる構成の留意は以下の通りである。
主本体３は、ねじ付調節体１内にねじ込まれて接着され
る。これにより、調節用ノブ４及び駆動ねじ５が固定さ
れた主本体３内にねじ込み、それにより、テーパーピン
６を駆動し、角度楔式駆動装置を作動する。
【００１４】堆積した皿ワッシャ５２が端ぐり内に配置
されており、アクチュエータピン８の滑らかな移動に役
立つ駆動楔部材又は楔形プランジャ７に対するばねとし
て機能する。アクチュエータピン８の内側端部は、調節
体１のシャフト及びワッシャ内に自由に挿入され、本装
置の楔形部材７と接触する。アクチュエータピン８は、
使用されている器具２１の表面と接触させることによっ
て調節器内に保持される。
【００１５】本発明は、品質を維持しながら比較的に経
済的な製造コストを付与する。同様なタイプの調節器を
製造する時に主になされる部品のフライス加工とは対照
的に、調節器に含まれる構成要素は、比較的に容易かつ
安価な部品回転工程で機械加工されることができる。本
発明は、１０分の１という少ない入出力比で、角度楔式
駆動装置に機械的な利点を付与する。これにより、比較
的に安価で大きな分解及び感度をもたらし、その一方
で、向上した線形の高精度の移動を付与する。本発明の
構成により、バックラッシュ及び出力回転をなくし、そ
の一方で、適用される負荷の状況の下でスムースな作業
及び線形移動を付与する。図２及び３に示されているよ
うに、ノブ４は、図２における部材２１の最右位置と、
図３における最左位置との間の全ストロークＳだけ、回
転して軸線方向に移動することができる。このストロー
クＳは、ピン８及び出力部材２１についての軸線方向移
動のほんの約１０分の１である（図３）。
【００１６】別の修正例では、入力移動と出力移動の比
を変更するために楔式駆動装置の角度を調節することが
できる。これにより、分解変位及び平行移動において多
少の変更を許容する。
【００１７】本発明の特定の実施例は、本発明の原理の
適用を示すために詳細に示されかつ記載されている一方
で、本発明は、このような原理から逸脱することなく、
別の方法で具体化されることができるということが理解
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】部分的に分解された本発明の軸線方向の断面図
である。
【図２】第一の最左の調節位置における組み立てられた
状態における本発明の図１と同様な図である。
【図３】反対の最右位置における装置の図２と同様な図
である。
【符号の説明】
１…粗い調節体 ２…スリーブ ３…主本体 ５…駆動ピン ６…テーパーピン ７…楔形プランジャ ８…アクチュエータピン ２０…第一部材 ２１…第二部材 ３４…第一ねじ部 ３５…第二ねじ部 ４６…第二傾斜面 ４８…第一傾斜面 ５０…第三傾斜面

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一部材と第二部材との間で、粗い相対
    的な軸線方向の移動及び精密な相対的な軸線方向の移動
    のための高精度線形調節器であって、 前記調節器は、 前記第一部材へ固定されたスリーブと、 粗い軸線方向移動のために前記スリーブへ取り付けられ
    た粗い調節体と、 アクチュエータピンであって、前記アクチュエータピン
    は、前記粗い調節において、軸に沿った軸線方向移動の
    ために、摺動可能に取り付けられており、前記アクチュ
    エータピンは、前記アクチュエータピンの軸線方向の移
    動によって、前記第一部材に関して前記第二部材を移動
    させるために、前記第二部材と係合しており、前記第二
    部材の粗い移動は、前記粗い調節体と前記スリーブの相
    対移動によって生じ、前記第二部材の精密な移動は、前
    記アクチュエータピンと前記粗い調節体の相対移動によ
    って生じる、アクチュエータピンと、 前記粗い調節体へ固定されかつ、前記軸線に関して傾斜
    している第一傾斜面を有しかつ、第一ねじ部を有する主
    本体と、 駆動手段であって、前記駆動手段の回転により前記主本
    体に関する前記駆動手段の軸線方向移動のために、前記
    第一ねじ部にねじ込まれる第二ねじ部を有しかつ、前記
    駆動手段は、前記軸線に関して傾斜した第二傾斜面を有
    する、駆動手段と、 前記粗い調節体内で軸線方向に移動可能でありかつ、前
    記軸線に関して傾斜している第三傾斜面を有する楔形プ
    ランジャと、 前記第一、第二及び第三傾斜面周りで周縁方向に離間し
    た複数の玉であって、各前記玉は、前記面の全てと係合
    し、前記駆動手段の比較的に大きな軸線方向移動によ
    り、前記面は、比較的に小さな量だけ前記楔形プランジ
    ャを移動させるように前記玉と相互作用するように選択
    された量だけ前記面が傾斜している、玉とを備えてい
    る、第一部材と第二部材との間で、粗い相対的な軸線方
    向の移動及び精密な相対的な軸線方向の移動のための高
    精度線形調節器。
  2. 【請求項２】 前記駆動手段は、精密な調節用ノブと、
    前記ノブに固定された駆動ねじと、前記駆動ねじと係合
    されかつ、前記主本体内で軸線方向に移動可能であり、
    前記第二傾斜面を担持している駆動ピンとを具備する請
    求項１に記載の調節器。
  3. 【請求項３】 前記駆動ピンと前記楔形プランジャとの
    間においてばねを有する請求項２に記載の調節器。
  4. 【請求項４】 前記駆動ピンは、中空であり、前記ばね
    は、前記駆動ピン内で少なくとも部分的に延びている請
    求項３に記載の調節器。
  5. 【請求項５】 前記アクチュエータピンは、前記第二部
    材と係合するための玉と、前記楔形プランジャと係合す
    るための玉とを有する請求項３に記載の調節器。
  6. 【請求項６】 前記楔形プランジャと前記粗い調節体と
    の間においてばねを有する請求項１に記載の調節器。
  7. 【請求項７】 前記駆動手段と前記楔形プランジャとの
    間においてばねを有する請求項６に記載の調節器。
  8. 【請求項８】 前記駆動手段は、精密な調節用ノブと、
    前記ノブに固定された駆動ねじと、前記駆動ねじと係合
    されかつ、前記本体内で軸線方向に移動可能でありか
    つ、前記第二傾斜面を担持している駆動ピンとを具備す
    る請求項７に記載の調節器。
  9. 【請求項９】 前記粗い調節体は、端ぐり部を有し、前
    記調節用ノブは、前記端ぐり部内へ、前記主本体を通し
    て軸線方向に係合可能である請求項８に記載の調節器。
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