JP2003222154A - Coupling - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、二つの回転軸を
軸間における変位を吸収しながら連結し、一方の回転軸
の回転を他方の回転軸に伝達するように構成されたカッ
プリングに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coupling configured to connect two rotary shafts while absorbing displacement between the shafts and to transmit the rotation of one rotary shaft to the other rotary shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばモータの回転を他の軸に伝達する
のに、モータ側の回転軸(主動軸)と他の軸(従動軸)
との軸間における変化を許容して伝達する手法があり、
このような回転伝達手段として、従来より、コイルばね
よりなるカップリングやベローズよりなるカップリング
などが知られている。2. Description of the Related Art For example, in order to transmit the rotation of a motor to another shaft, a rotating shaft (main driving shaft) on the motor side and another shaft (driven shaft)
There is a method to allow and transmit changes between the axes
As such a rotation transmitting means, a coupling made of a coil spring, a coupling made of a bellows, etc. have been conventionally known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカップリングにおいては、ばねの変形量を大きくと
れないために、平行ずれ、角度、伸縮など軸位置変化の
量が1mm以内というように小さいものであった。この
ため、回転軸のずれや変位を必ずしも十分に吸収するこ
とができず、軸回転に伴って軸位置が変化する機構に好
適に組み込むことができなかった。However, in the above-mentioned conventional coupling, the amount of deformation of the spring cannot be made large, so that the amount of change in axial position such as parallel displacement, angle, expansion and contraction is as small as 1 mm or less. Met. Therefore, the displacement and displacement of the rotary shaft cannot be sufficiently absorbed, and it cannot be suitably incorporated into a mechanism in which the shaft position changes with the rotation of the shaft.
【0004】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、二つの回転軸におけるずれや変
位を確実に吸収することができ、確実に回転を伝達する
ことのできるカップリングを提供することである。The present invention has been made in view of the above matters, and an object thereof is to reliably absorb a shift or displacement between two rotary shafts and to reliably transmit rotation. Is to provide a ring.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、二つの回転軸を軸間における変位を吸
収しながら連結し、一方の回転軸の回転を他方の回転軸
に伝達するように構成されたカップリングにおいて、所
定の幅を有する板ばね部材を環状に形成し、この環状板
ばねを介して前記二つの回転軸を連結するようにしたこ
とを特徴としている(請求項1)。To achieve the above object, the present invention connects two rotary shafts while absorbing the displacement between the shafts, and transmits the rotation of one rotary shaft to the other rotary shaft. In the coupling configured as described above, a leaf spring member having a predetermined width is formed in an annular shape, and the two rotary shafts are connected via the annular leaf spring (claim 1). ).
【0006】この場合、請求項2に記載されているよう
に、前記カップリングとして、複数の環状板ばねを軸方
向から見て互いに異なるように軸方向に沿って配列して
もよい。In this case, as described in claim 2, as the coupling, a plurality of annular leaf springs may be arranged along the axial direction so as to be different from each other when viewed from the axial direction.
【0007】この発明のカップリングにおいては、図4
に示すように、弾性に優れた板ばね部材を環状に形成し
てなるもので、このような環状板ばねよりなるカップリ
ング35を介して二つの回転軸34,36を機械的に連
結するようにしているので、図5(A)に示すように、
一方の回転軸34の回転を他方の回転軸36に確実に伝
達することができる。そして、環状板ばねよりなるカッ
プリング35は、その幅方向への変位力が生じても、変
形したり同方向にずれることがない。そして、二つの回
転軸34,36が同図(B)に示すように、軸方向にお
いて伸縮しても、板ばね部材の弾性により、回転軸3
4,36における変位を好適に防止することができる。
したがって、回転軸34,36の位置ずれや変位を確実
に吸収することができる。In the coupling of the present invention, FIG.
As shown in FIG. 3, a leaf spring member having excellent elasticity is formed in an annular shape, and the two rotary shafts 34, 36 are mechanically connected to each other via a coupling 35 made of such an annular leaf spring. Therefore, as shown in FIG.
The rotation of one rotating shaft 34 can be reliably transmitted to the other rotating shaft 36. Further, the coupling 35 formed of the annular leaf spring does not deform or shift in the same direction even when a displacement force in the width direction is generated. Even if the two rotary shafts 34 and 36 expand and contract in the axial direction as shown in FIG. 3B, the elasticity of the leaf spring member causes the rotary shaft 3 to rotate.
It is possible to preferably prevent the displacement at 4, 36.
Therefore, the positional deviation and displacement of the rotary shafts 34 and 36 can be reliably absorbed.
【0008】そして、この発明のカップリングにおいて
は、板ばね部材を単に環状にした環状板ばねよりなるも
のでり、容易にしかも大量生産することができるので、
安価に製造することができる。In the coupling of the present invention, since the leaf spring member is formed of an annular leaf spring that is simply annular, it can be mass-produced easily and easily.
It can be manufactured at low cost.
【0009】また、前記カップリングにおいて、例え
ば、図7に示すように、二つの環状板ばね35A,35
Bを軸方向Cから見て直角になるように交差して軸方向
に沿って配設した場合、一方の環状板ばね35A(35
B)における幅方向と直交する方向に変位が生じても、
この変位は、他方の環状板ばね35B(35A)によっ
て吸収される。つまり、複数の環状板ばねを軸方向Cか
ら見て配置方向が互いに重ならないように配設した場
合、カップリングにおける全ての方向の変位やずれが巧
みに吸収され、軸間における回転力を確実に伝達するこ
とができる。In the coupling, for example, as shown in FIG. 7, two annular leaf springs 35A, 35
When B is arranged along the axial direction so as to intersect at a right angle when viewed from the axial direction C, one annular leaf spring 35A (35
Even if displacement occurs in the direction orthogonal to the width direction in B),
This displacement is absorbed by the other annular leaf spring 35B (35A). That is, when the plurality of annular leaf springs are arranged so that the arrangement directions do not overlap each other when viewed from the axial direction C, displacements and deviations in all directions in the coupling are skillfully absorbed, and the rotational force between the axes is ensured. Can be transmitted to.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を、図を参
照しながら説明する。図1〜図5は、この発明の第1の
実施の形態を示すもので、図1は、この発明のカップリ
ングを組み込んだ粒径分布測定装置の全体構成を概略的
に示すものである。図1において、1はレーザ光2を発
する光源、3はレーザ光2を適宜拡大するビームエクス
パンダ、4は試料5が矢印6で示すように供給される流
通型のセル、7はセル4の後方に設けられる集光レンズ
である。8は集光レンズ7からの散乱光や透過光を検出
する光検出器で、例えば薄いディテクタステージ9の表
面に、透過光受光素子10を中心にして複数の円弧状の
散乱光受光素子11が適宜の間隔をおいて設けられてな
るもので、各受光素子10,11はフォトダイオードよ
りなる。12は光検出器8からの信号を取り込むマルチ
プレクサ、13はマルチプレクサ12からの信号が入力
され、散乱光強度パターンに基づいて演算を行って粒子
径分布を求めるCPU、14は装置全体を制御するパソ
コンで、演算結果などを表示するカラーディスプレイな
どの表示装置15を備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 schematically shows the overall structure of a particle size distribution measuring apparatus incorporating the coupling of the present invention. In FIG. 1, 1 is a light source that emits a laser beam 2, 3 is a beam expander that appropriately expands the laser beam 2, 4 is a flow-type cell to which a sample 5 is supplied as shown by an arrow 6, and 7 is a cell 4. It is a condenser lens provided at the rear. Reference numeral 8 denotes a photodetector that detects scattered light or transmitted light from the condenser lens 7. For example, a plurality of arc-shaped scattered light receiving elements 11 centering on the transmitted light receiving element 10 are provided on the surface of the thin detector stage 9. The light receiving elements 10 and 11 are provided at appropriate intervals, and each of the light receiving elements 10 and 11 is composed of a photodiode. 12 is a multiplexer for taking in the signal from the photodetector 8, 13 is a CPU to which the signal from the multiplexer 12 is input, and calculates the particle size distribution by performing calculation based on the scattered light intensity pattern, and 14 is a personal computer for controlling the entire apparatus In addition, a display device 15 such as a color display for displaying the calculation result is provided.
【0011】前記図1に示した粒径分布測定装置におい
ては、光検出器8の透過光受光素子10の中心を、レー
ザ光2の光軸中心と合致させるための位置調整機構16
として、図2および図3に示すように構成されるものを
用いている。In the particle size distribution measuring apparatus shown in FIG. 1, the position adjusting mechanism 16 for aligning the center of the transmitted light receiving element 10 of the photodetector 8 with the center of the optical axis of the laser beam 2.
As shown in FIG. 2, the structure shown in FIG. 2 and FIG. 3 is used.
【0012】すなわち、図2および図3において、17
は例えば平板状のベースステージで、レーザ光2の光軸
と直交するように立設されるものである。このベースス
テージ17の一方の平面側に、光学部材としての光検出
器8を着脱自在に保持する平板状の二軸ステージ18が
ベースステージ17の平面に沿うように変形かつ変位す
る3つの適宜の幅を有する板ばね19,20,21で支
持される。この実施の形態における二軸ステージ18
は、その平面視形状がほぼ正方形で、その一つの対角線
が上下方向に、他の対角線が水平方向になるように、つ
まり、4辺18a,18b,18c,18dが45°の
状態で傾いた状態で設けられる。そして、この二軸ステ
ージ18の一つの角部(辺18aと辺18bが挟む部
分)には平面視左右対称形の膨出部18Aが形成される
一方、これと対角線の角部(辺18cと辺18dが挟む
部分)には、平面視矩形状の膨出部18Bが形成されて
いる。そして、光検出器8は、前記平板状の二軸ステー
ジ18の一方の面側に設けられ、板ばね19〜21は、
二軸ステージ18の他方の面側、ベースステージ17と
二軸ステージ18との間に設けられる。なお、以下、辺
18aと平行な方向をX方向、辺18bと平行な方向を
Y方向といい、二軸とは、X方向、Y方向のことをい
う。That is, in FIG. 2 and FIG.
Is, for example, a flat base stage, which is erected so as to be orthogonal to the optical axis of the laser beam 2. On one flat surface side of the base stage 17, a flat plate-shaped biaxial stage 18 that detachably holds the photodetector 8 as an optical member is deformed and displaced along the flat surface of the base stage 17 to form three appropriate shapes. It is supported by leaf springs 19, 20, 21 having a width. Biaxial stage 18 in this embodiment
Has a substantially square shape in a plan view, and one of the diagonals thereof is vertically oriented and the other diagonal is horizontally oriented, that is, the four sides 18a, 18b, 18c and 18d are inclined at 45 °. It is provided in the state. A bulging portion 18A having a bilaterally symmetrical shape in plan view is formed at one corner of the biaxial stage 18 (a portion sandwiched by the sides 18a and 18b), and a bulging portion 18A (a side 18c and a bulge) is formed. A bulging portion 18B having a rectangular shape in plan view is formed in a portion between the sides 18d). The photodetector 8 is provided on one surface side of the flat plate-shaped biaxial stage 18, and the leaf springs 19 to 21 are
It is provided on the other surface side of the biaxial stage 18, between the base stage 17 and the biaxial stage 18. Note that, hereinafter, the direction parallel to the side 18a is referred to as the X direction, the direction parallel to the side 18b is referred to as the Y direction, and the two axes are the X direction and the Y direction.
【0013】前記板ばね19〜21のうちの第1の板ば
ね19および第2の板ばね20は、それらの板厚方向か
ら見てL字形を呈して、それぞれ、互いに直交した面部
19a,19b、20a,20bよりなる。また、第3
の板ばね21は、一つのフラットな面部を有する板ばね
よりなる。The first leaf spring 19 and the second leaf spring 20 of the leaf springs 19 to 21 are L-shaped when viewed in the plate thickness direction thereof, and are surface portions 19a and 19b orthogonal to each other. , 20a, 20b. Also, the third
The leaf spring 21 is made of a leaf spring having one flat surface portion.
【0014】そして、前記第1の板ばね19は、その一
つの面部19aがX方向と平行になり、面部19aの端
部が二軸ステージ18の膨出部18Aの縁に固定され、
他の面部19bの端部がベースステージ17の平面17
aに突設された固定部材22に固定され、その幅面が平
面17aと垂直となっている。また、第2の板ばね20
は、その一つの面部20aがY方向と平行になり、面部
20aの端部が平面17aに突設された固定部材23に
固定され、その幅面が平面17aと垂直になっている。
さらに、第3の板ばね21、その一端が膨出部18Aと
は対角線上の反対側に位置する膨出部18Bの水平な縁
に固定され、他端が平面17aに突設された固定部材2
4に固定され、その幅面が前記平面17aと垂直かつX
方向、Y方向と45°の状態(水平状態)になるように
設けられている。In the first leaf spring 19, one surface portion 19a thereof is parallel to the X direction, the end portion of the surface portion 19a is fixed to the edge of the bulging portion 18A of the biaxial stage 18,
The end of the other surface portion 19b is the flat surface 17 of the base stage 17.
It is fixed to a fixing member 22 protruding from a, and the width surface thereof is perpendicular to the flat surface 17a. In addition, the second leaf spring 20
One of the surface portions 20a is parallel to the Y direction, the end portion of the surface portion 20a is fixed to a fixing member 23 protruding from the flat surface 17a, and the width surface is perpendicular to the flat surface 17a.
Further, the third plate spring 21, one end of which is fixed to the horizontal edge of the bulging portion 18B diagonally opposite to the bulging portion 18A, and the other end of which is protrudingly provided on the flat surface 17a. Two
4 and its width face is perpendicular to the plane 17a and X
Direction, the Y direction and the direction of 45 ° (horizontal state).
【0015】上述のように構成された板ばね19〜21
は、ベースステージ17の平面17aに沿った方向、す
なわち、第1の板ばね19はX方向に、第2の板ばね2
0はX方向と直交するY方向に、第3のばね21はA方
向(ベースステージ17の上下方向)にのみ変形および
/または移動することができ、その結果、二軸ステージ
18は、ベースステージ17の平面17aに沿って、X
方向およびY方においてのみ移動することができる。特
に、二軸ステージ18は、その上端側が第3のばね21
によって支持されているので、平面17aに平行かつ上
下方向以外の無用な動きを行うことはない。The leaf springs 19 to 21 constructed as described above.
Is the direction along the plane 17a of the base stage 17, that is, the first leaf spring 19 is in the X direction, and the second leaf spring 2 is
0 can be deformed and / or moved only in the Y direction orthogonal to the X direction, and the third spring 21 can be deformed and / or moved only in the A direction (the vertical direction of the base stage 17). X along the plane 17a of 17
It can only move in the direction and in the Y direction. In particular, the upper end of the biaxial stage 18 has the third spring 21.
Since it is supported by, it does not perform any unnecessary movement other than in the vertical direction and parallel to the plane 17a.
【0016】そして、前記二軸ステージ18は、以下に
述べるような位置変位機構の働きにより、x1 方向(X
方向において上向きの方向)、x2 方向(X方向におい
て下向きの方向)、y1 方向(Y方向において上向きの
方向)、y2 方向(Y方向において下向きの方向)に移
動できるように構成されている。The biaxial stage 18 operates in the x 1 direction (X
Direction, upward direction), x 2 direction (down direction in X direction), y 1 direction (up direction in Y direction), y 2 direction (down direction in Y direction) There is.
【0017】すなわち、前記第1の板ばね19および第
2の板ばね20のそれぞれ屈曲部の内側には、ベースス
テージ17に設けられるアクチュエータ部30X,30
Y(後述する)の押圧力を受けて、二軸ステージ18を
x1 方向およびy1 方向に移動させる駆動部材25,2
6が設けられている。また、膨出部18Aにおける点
(第1の板ばね19の面部19aを延長した線と第2の
板ばね20の面部20aを延長した線との交点)27に
それぞれ一端が結合され、それぞれの他端がベースステ
ージ17上の固定点28,29にそれぞれ結合され、X
方向およびY方向にそれぞれ沿うように引きばね30,
31が張設されている。That is, inside the bent portions of the first leaf spring 19 and the second leaf spring 20, the actuator portions 30X, 30 provided on the base stage 17 are provided.
Drive members 25 and 2 for moving the biaxial stage 18 in the x 1 direction and the y 1 direction in response to a pressing force of Y (described later).
6 is provided. In addition, one end is connected to a point (intersection point of a line extending the surface portion 19a of the first leaf spring 19 and a line extending the surface portion 20a of the second leaf spring 20) 27 in the bulging portion 18A, and one end of each is connected. The other ends are connected to fixed points 28 and 29 on the base stage 17, respectively, and X
Springs 30 along the Y-direction and the Y-direction,
31 is stretched.
【0018】前記駆動部材25,26に所定の押圧力を
印加する位置変位機構32X,32Yの構成を説明す
る。位置変位機構32Xは、駆動部材25をX方向に押
圧するものであり、位置変位機構32Yは駆動部材26
をY方向に押圧するものである。そして、両位置変位機
構32X,32Yは互いに同じ構成であるので、一方の
X方向位置変位機構32Xの構成を説明し、図2および
図3において、Y方向位置変位機構32Y側の対応する
部材には同一符号を付してその説明は省略する。The structure of the position displacement mechanisms 32X and 32Y for applying a predetermined pressing force to the drive members 25 and 26 will be described. The position displacement mechanism 32X presses the drive member 25 in the X direction, and the position displacement mechanism 32Y operates the drive member 26.
Is pressed in the Y direction. Since both position displacement mechanisms 32X and 32Y have the same configuration, the configuration of one X direction position displacement mechanism 32X will be described, and in FIGS. 2 and 3, the corresponding members on the Y direction position displacement mechanism 32Y side will be described. Are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【0019】すなわち、図2および図3において、33
はモータで、例えば正、逆いずれの方向にも回転するこ
とのできるステップモータ(パルスモータともいう)
で、ベースステージ17の平面17aにブラケットを介
して取り付けられている。このモータ33の出力軸34
は、上下方向の変位を吸収するカップリング35を介し
て、押圧部材としてのねじ軸36と結合されている。こ
のカップリング35は、図4に拡大して示すように、所
定の幅を有する板ばね部材を、ほぼ楕円形または長円状
など環状に形成して対向する長周面35aにそれぞれ設
けられるに取付け部材37を介して、一方の回転軸であ
るモータ33の出力軸34と他方の回転軸であるねじ軸
36とを機械的に結合している。That is, in FIG. 2 and FIG.
Is a motor, for example, a step motor (also called a pulse motor) that can rotate in either forward or reverse directions.
Then, it is attached to the flat surface 17a of the base stage 17 via a bracket. Output shaft 34 of this motor 33
Is coupled to a screw shaft 36 as a pressing member via a coupling 35 that absorbs vertical displacement. As shown in an enlarged view in FIG. 4, the coupling 35 is formed by forming a leaf spring member having a predetermined width in an annular shape such as a substantially elliptical shape or an elliptic shape, and is provided on each of the opposing long circumferential surfaces 35a. The output shaft 34 of the motor 33, which is one rotation shaft, and the screw shaft 36, which is the other rotation shaft, are mechanically coupled via the mounting member 37.
【0020】そして、前記平面17aのモータ33の下
方位置には、ブラケットを介してナット部材38が取り
付けられており、ねじ軸36は、ナット部材38と螺合
し、その先端(下端)部36aは球面または適宜の曲面
に形成されており、この先端部側がナット部材38から
適宜長さだけ下方に突出している。したがって、ねじ軸
36は、モータ33の正方向の回転または逆方向の回転
により、それぞれ、図2中の符号D方向またはU方向に
下降または上昇し、後述するてこ39を駆動する。A nut member 38 is attached to a position below the motor 33 on the plane 17a via a bracket, and the screw shaft 36 is screwed with the nut member 38 to form a tip (lower end) portion 36a thereof. Is formed into a spherical surface or an appropriate curved surface, and the tip end side thereof projects downward from the nut member 38 by an appropriate length. Therefore, the screw shaft 36 descends or rises in the direction D or the direction U in FIG. 2 by the rotation of the motor 33 in the normal direction or the reverse direction, respectively, and drives the lever 39 described later.
【0021】39はねじ軸36の下方向の移動量または
上方向の移動量および押圧力を適宜変倍して伝達するて
こで、ねじ軸36の下端部36aの押圧力が作用する水
平な第1てこ部39Aと、第1の板ばね19の面部19
b(第2の板ばね20の面部20b)と平行になるよう
に第1てこ部39Aから45°の角度で斜め方向に立ち
上がる第2てこ部39Bとからなり、ベースステージ1
7に立設される支点39Cによって回転自在に枢支され
ている。そして、このてこ39とねじ軸36の先端部3
6aとの間には、ねじ軸36の押圧力が作用する第1て
こ部39Aの力点部39aに、リング体40がねじ軸3
6および第1てこ部39Aのいずれによっても拘束され
ない状態で介装されている。また、てこ39の第2てこ
部39Bの出力側には、駆動部材25(26)を押圧す
る押圧部39bが形成されている。Reference numeral 39 is a lever for appropriately varying and transmitting the downward movement amount or upward movement amount and the pressing force of the screw shaft 36, and a horizontal first lever on which the pressing force of the lower end portion 36a of the screw shaft 36 acts. 1 Lever portion 39A and the surface portion 19 of the first leaf spring 19
b (a surface portion 20b of the second leaf spring 20) and a second lever portion 39B which is obliquely raised from the first lever portion 39A at an angle of 45 ° so as to be parallel to the base stage 1
It is rotatably supported by a fulcrum 39C erected on 7. Then, the lever 39 and the tip portion 3 of the screw shaft 36
6a, the ring body 40 is attached to the screw shaft 3 at the force point portion 39a of the first lever portion 39A on which the pressing force of the screw shaft 36 acts.
It is interposed in a state where it is not constrained by any of 6 and the first lever portion 39A. A pressing portion 39b for pressing the drive member 25 (26) is formed on the output side of the second lever portion 39B of the lever 39.
【0022】上記構成の位置調整機構16においては、
光検出器8は、その透過光受光素子10が第1の板ばね
19の面部19aを延長した線と第2の板ばね20の面
部20aを延長した線との交点27に一致するようにし
て、二軸ステージ18に取り付けられる。この状態で、
位置変位機構32X,32Yのモータ33を正転させる
と、このモータ33の出力軸34と上下方向の変位を吸
収するカップリング35を介して接続されたねじ軸36
が下方向(D方向)に動き、その押圧力がてこ39の第
1てこ部39Aの力点部39aに配置されているリング
体40を介して第1てこ部39AをD方向に変位させ
る。この第1てこ部39Aの下方向への変位に伴って第
2てこ部39Bが図2および図3において符号w1 で示
す方向に回転し、この回転による押圧力が駆動部材2
5,26に印加される。その結果、第1の板ばね19は
引きばね30の引っ張り力に抗して、また、第2の板ば
ね20は引きばね31の引っ張り力に抗して、それぞ
れ、符号x1 ,y1 で示す方向に移動し、この移動に伴
って、二軸ステージ18が同様に移動し、二軸ステージ
18に保持されている光検出器8が同様に移動する。し
たがって、モータ33に対してそれぞれ最適の回転量を
得るための指令を与えることにより、光検出器8を保持
した二軸ステージ18を移動させることができ、光検出
器8の中心である透過光受光素子10の位置をレーザ光
2の光軸に合致させることができるのである。In the position adjusting mechanism 16 having the above structure,
The photodetector 8 is arranged so that the transmitted light receiving element 10 thereof coincides with an intersection 27 of a line extending the surface portion 19a of the first leaf spring 19 and a line extending the surface portion 20a of the second leaf spring 20. , Attached to the biaxial stage 18. In this state,
When the motor 33 of the position displacement mechanisms 32X and 32Y is normally rotated, the screw shaft 36 connected to the output shaft 34 of the motor 33 via a coupling 35 that absorbs the vertical displacement.
Moves in the downward direction (D direction), and the pressing force displaces the first lever portion 39A in the D direction via the ring body 40 arranged at the force point portion 39a of the first lever portion 39A of the lever 39. With the downward displacement of the first lever portion 39A, the second lever portion 39B rotates in the direction indicated by reference numeral w 1 in FIGS. 2 and 3, and the pressing force due to this rotation causes the driving member 2 to rotate.
5 and 26 are applied. As a result, the first leaf spring 19 resists the pulling force of the pulling spring 30, and the second leaf spring 20 resists the pulling force of the pulling spring 31 by the symbols x 1 and y 1 , respectively. The biaxial stage 18 moves in the same manner as the biaxial stage 18 moves in the direction shown, and the photodetector 8 held by the biaxial stage 18 also moves in the same manner. Therefore, the biaxial stage 18 holding the photodetector 8 can be moved by giving a command to the motor 33 to obtain the optimum rotation amount, and the transmitted light which is the center of the photodetector 8 can be moved. The position of the light receiving element 10 can be matched with the optical axis of the laser light 2.
【0023】そして、前記位置変位機構32X,32Y
において、モータ33の出力軸34とてこ39を押圧す
るねじ軸36とを、機械的に結合するカップリング35
は、所定の幅を有する板ばね部材を環状に形成したきわ
めて簡単な形状よりなるものであり、製作を容易に行う
ことができ、大量かつ安価に製造することができる。そ
して、板ばねは、厚み方向においては小さい力で容易に
変形するが、幅方向にはおいては変形しにくいといった
特性を備えており、このような特性を備えた板ばね部材
を環状に形成してなるカップリング35においては、図
5(A)に示すように、一方の回転軸であるモータ33
の出力軸34の回転が他方の回転軸であるねじ軸36に
確実に伝達される。つまり、環状板ばねよりなるカップ
リング35は、その幅方向への変位力が生じても、変形
したり同方向にずれることがなく、したがって、二つの
回転軸34,36が同図(B)に示すように、軸方向C
において伸縮しても、板ばね部材の弾性により、回転軸
34,36における変位を好適に防止することができ
る。したがって、回転軸34,36の位置ずれや変位を
確実に吸収することができる。The position displacement mechanism 32X, 32Y
At 35, a coupling 35 for mechanically coupling the output shaft 34 of the motor 33 and the screw shaft 36 for pressing the lever 39
Has a very simple shape in which a leaf spring member having a predetermined width is formed in an annular shape, can be easily manufactured, and can be mass-produced at low cost. The leaf spring is easily deformed with a small force in the thickness direction, but is hard to be deformed in the width direction, and a leaf spring member having such a characteristic is formed in an annular shape. In the coupling 35 formed as shown in FIG. 5A, as shown in FIG.
The rotation of the output shaft 34 is reliably transmitted to the screw shaft 36 which is the other rotation shaft. That is, the coupling 35 formed of the annular leaf spring does not deform or shift in the same direction even when a displacement force in the width direction is generated, and therefore the two rotation shafts 34 and 36 are not shown in FIG. As shown in, axial direction C
Even if it expands and contracts, the displacement of the rotary shafts 34, 36 can be suitably prevented by the elasticity of the leaf spring member. Therefore, the positional deviation and displacement of the rotary shafts 34 and 36 can be reliably absorbed.
【0024】上述のように、上記実施の形態におけるカ
ップリング35においては、二つの回転軸34,36に
おける軸方向における位置合わせを必ずしも厳密に行う
必要がなく、それだけ、装置の生産工数の低減が図れ
る。そして、両回転軸34,36の位置ずれによる無用
な力の発生がないので、強固な軸受けが不要となる。し
たがって、この実施の形態における位置変位機構32
X,32Yにおいては、力点部39aの角度が変化して
もねじ軸36の回転に伴う上下動がてこ39に確実に伝
わり、無用な力が生ずることがないので、位置調整機構
16を歪ませたり所望の動作を行わせることができ、高
度に正確性が要求される光検出器8の光軸調整を高精度
に行うことができる。As described above, in the coupling 35 of the above-described embodiment, it is not always necessary to strictly align the two rotary shafts 34 and 36 in the axial direction, and the number of production steps of the apparatus can be reduced accordingly. Can be achieved. Further, since there is no generation of unnecessary force due to the positional displacement between the rotary shafts 34 and 36, a strong bearing is unnecessary. Therefore, the position displacement mechanism 32 in this embodiment is
In X and 32Y, the vertical movement associated with the rotation of the screw shaft 36 is reliably transmitted to the lever 39 even if the angle of the force application point 39a changes, and unnecessary force is not generated. Therefore, the position adjusting mechanism 16 is distorted. In addition, it is possible to perform a desired operation, and it is possible to adjust the optical axis of the photodetector 8 that requires a high degree of accuracy with high accuracy.
【0025】なお、前記モータ33を逆転させたときに
は、二軸ステージ18を符号x2 ,y2 で示す方向に移
動させることができることはいうまでもない。Needless to say, when the motor 33 is rotated in the reverse direction, the biaxial stage 18 can be moved in the directions indicated by reference numerals x 2 and y 2 .
【0026】この発明は、上記実施の形態に限られるも
のではなく、種々に変形して実施することができる。以
下、他の実施の形態について、以下に説明する。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be modified in various ways. Hereinafter, other embodiments will be described.
【0027】カップリング35として、例えば、図6に
示すように、所定の幅を有する2枚の等寸法の板ばね部
材41,42の長手方向の両端を重ね合わせて挟持部材
43で挟持し、その長周面35aに軸取付け部37をて
形成してもよい。As the coupling 35, for example, as shown in FIG. 6, two ends of two leaf spring members 41 and 42 having a predetermined width and having equal dimensions are overlapped and sandwiched by a sandwiching member 43. The shaft mounting portion 37 may be formed on the long circumferential surface 35a.
【0028】また、カップリング35として、図7に示
すように、二つの同形状の環状板ばね35A,35Bを
軸方向Cから見て直角になるように交差して軸方向Cに
沿って配設してもよい。このようにした場合、一方の環
状板ばね35A(35B)における幅方向と直交する方
向に変位が生じても、この変位は、他方の環状板ばね3
5B(35A)によって吸収される。なお、この図にお
いて、41は環状板ばね35A,35Bの隣接し合う部
分を固定するための固定部材で、軸取付け部材37と同
様のものである。Further, as the coupling 35, as shown in FIG. 7, two annular leaf springs 35A and 35B having the same shape are crossed at right angles when viewed from the axial direction C and are arranged along the axial direction C. You may set it up. In this case, even if displacement occurs in a direction orthogonal to the width direction of the one annular leaf spring 35A (35B), this displacement will not occur.
It is absorbed by 5B (35A). In this figure, 41 is a fixing member for fixing the adjacent portions of the annular leaf springs 35A, 35B, which is similar to the shaft mounting member 37.
【0029】上記図7に示すように構成されたものにお
いて、環状板ばね35A,35Bはそれぞれが単独の場
合、図中の矢印A方向、B方向に変形しやすいが、固定
部材41を介して互いに直交するように配列されている
場合、例えば回転軸34にA方向への力が働いても、環
状板ばね35Aは、環状板ばね35Bの作用により、A
方向に変形することがない。同様に、回転軸36にB方
向への力が働いても、環状板ばね35Bは、環状板ばね
35Aの作用により、B方向に変形することがない。つ
まり、2つの環状板ばね35A,35Bを軸方向Cから
見て直交するように配設した場合、カップリング35に
おける前後、左右における変位やずれが巧みに吸収さ
れ、軸間における回転力を確実に伝達することができ
る。図8は、このようなカップリング35を、位置変位
機構32X,32Yに組み込んだ位置調整機構16の例
を示すものである。In the structure as shown in FIG. 7, when the annular leaf springs 35A and 35B are independent of each other, they are easily deformed in the directions of arrows A and B in the figure. When they are arranged so as to be orthogonal to each other, for example, even if a force acts on the rotating shaft 34 in the A direction, the annular leaf spring 35A is
It does not deform in the direction. Similarly, even if a force acts on the rotating shaft 36 in the B direction, the annular leaf spring 35B does not deform in the B direction due to the action of the annular leaf spring 35A. That is, when the two annular leaf springs 35A and 35B are arranged so as to be orthogonal to each other when viewed from the axial direction C, the front and rear and left and right displacements and deviations of the coupling 35 are skillfully absorbed, and the rotational force between the shafts is ensured. Can be transmitted to. FIG. 8 shows an example of the position adjusting mechanism 16 in which such a coupling 35 is incorporated in the position displacement mechanisms 32X and 32Y.
【0030】図9は、図7に示したカップリング35の
形成方法の他の例を示すもので、図中の仮想線で示すよ
うに、板ばね部材を所定幅を有する十字状に形成し、こ
の十字状部材42の対応する端部42aと42b、端部
42cと42dとを例えば上方、下方にそれぞれ折り返
して重ね合わせ、その重ね合わせ部分に軸取付け部材3
7を設けるようにするのである。FIG. 9 shows another example of the method of forming the coupling 35 shown in FIG. 7, in which the leaf spring member is formed in a cross shape having a predetermined width, as indicated by a virtual line in the figure. The corresponding end portions 42a and 42b and the end portions 42c and 42d of the cross-shaped member 42 are folded back and overlapped, for example, upward and downward, respectively, and the shaft mounting member 3 is attached to the overlapped portion.
7 is provided.
【0031】上記図7〜図9の実施の形態においては、
二つの環状板ばね35A,35Bを軸方向から見て直角
を成すように配設していたが、この配設角度は任意であ
り、例えば、図10に示すように、必ずしも、直角でな
くてもよい。また、図11に示すように、3つの環状板
ばね35A,35B,35Cを固定部材41A,41B
を介して積み重ねてよい。この図に示す物においては、
環状板ばね35Aと35Bとが直交し、環状板ばね35
Bと35Cとが直交しているが、図10において例示し
たように、必ずしも直交させる必要はない。In the embodiment of FIGS. 7 to 9 described above,
The two annular leaf springs 35A and 35B are arranged so as to form a right angle when viewed from the axial direction, but this arrangement angle is arbitrary and, for example, as shown in FIG. Good. Further, as shown in FIG. 11, the three annular leaf springs 35A, 35B, 35C are fixed to the fixing members 41A, 41B.
May be stacked via. In the thing shown in this figure,
The annular leaf springs 35A and 35B are orthogonal to each other, and the annular leaf spring 35
Although B and 35C are orthogonal to each other, they do not necessarily have to be orthogonal as illustrated in FIG.
【0032】つまり、2以上の複数の環状板ばねを軸方
向から見て配置方向が互いに重ならないように配設した
場合、カップリング35における全ての方向の変位やず
れが巧みに吸収され、軸間における回転力を確実に伝達
することができる。That is, when two or more annular leaf springs are arranged so that their arrangement directions do not overlap each other when viewed from the axial direction, displacements and deviations in all directions of the coupling 35 are skillfully absorbed, and the axial direction of the coupling 35 is improved. It is possible to reliably transmit the rotational force between them.
【0033】なお、上述の実施の形態においては、二軸
ステージ18に保持される光学部材が光検出器8であっ
たが、この発明はこれに限られるものではなく、光学部
材がガス分析計など各種の分析装置や測定装置などに設
けられるレンズ、光源、光学フィルタ、ミラー、ピンホ
ール、回折格子などであっても、同様に位置調整を行う
ことができる。この場合、レンズ、光学フィルタ、ピン
ホールなど、光を通過させるものにおいては、ベースス
テージ17に光通過用孔など光通過部を開設したり、ベ
ースステージ17の形状を適宜工夫する必要がある。Although the optical member held by the biaxial stage 18 is the photodetector 8 in the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and the optical member is a gas analyzer. The position can be similarly adjusted using a lens, a light source, an optical filter, a mirror, a pinhole, a diffraction grating, etc. provided in various analyzers and measuring devices. In this case, in a lens, an optical filter, a pinhole or the like that allows light to pass therethrough, it is necessary to provide a light passage portion such as a light passage hole in the base stage 17 or devise the shape of the base stage 17 as appropriate.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように、この発明においては、二
つの回転軸を軸間における変位を吸収しながら連結し、
一方の回転軸の回転を他方の回転軸に伝達するように構
成されたカップリングにおいて、所定の幅を有する板ば
ね部材を環状に形成し、この環状板ばねを介して前記二
つの回転軸を連結するようにしたので、二つの回転軸に
おける軸方向における位置合わせを必ずしも厳密に行う
必要がなく、それだけ、装置の生産工数の低減が図れ
る。そして、両回転軸の位置ずれによる無用な力の発生
がないので、強固な軸受けが不要となる。したがって、
この発明のカップリングは、粒径分布測定装置の光検出
器など光学部材の位置調整機構のように高精度な動作が
要求される装置に好適に用いることができる。As described above, in the present invention, the two rotary shafts are connected while absorbing the displacement between the shafts,
In a coupling configured to transmit the rotation of one rotating shaft to the other rotating shaft, a leaf spring member having a predetermined width is formed in an annular shape, and the two rotating shafts are connected via the annular leaf spring. Since they are connected to each other, it is not necessary to strictly align the two rotary shafts in the axial direction, and the number of production steps of the device can be reduced accordingly. Further, since no unnecessary force is generated due to the positional displacement of both rotary shafts, a strong bearing becomes unnecessary. Therefore,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The coupling according to the present invention can be suitably used for an apparatus such as a photodetector of a particle size distribution measuring apparatus that requires a highly accurate operation such as a position adjusting mechanism for an optical member.
【図1】この発明のカップリングを組み込んだ粒径分布
測定装置の全体構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a particle size distribution measuring device incorporating a coupling of the present invention.
【図2】前記粒径分布測定装置における位置調整機構の
平面構成を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a planar configuration of a position adjusting mechanism in the particle size distribution measuring device.
【図3】前記位置調整機構の要部を拡大して示す図であ
る。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the position adjusting mechanism.
【図4】この発明のカップリングの一例を示す斜視図で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a coupling of the present invention.
【図5】前記カップリングの動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of the coupling.
【図6】前記カップリングの他の構成例を示す斜視図で
ある。FIG. 6 is a perspective view showing another configuration example of the coupling.
【図7】前記カップリングのさらに他の構成例を示す斜
視図である。FIG. 7 is a perspective view showing still another configuration example of the coupling.
【図8】図7に示したカップリングを組み込んだ位置調
整機構の平面構成を概略的に示す図である。8 is a diagram schematically showing a planar configuration of a position adjusting mechanism that incorporates the coupling shown in FIG.
【図9】カップリングのさらに他の例を、形成方法とと
もに示す図である。FIG. 9 is a diagram showing still another example of the coupling together with the forming method.
【図10】カップリングのさらに他の例を示す平面であ
る。FIG. 10 is a plan view showing still another example of the coupling.
【図11】カップリングのさらに他の例を示す斜視面で
ある。FIG. 11 is a perspective view showing still another example of the coupling.
34,36…回転軸、35…カップリング(環状板ば
ね)、35,35B,35C…環状板ばね、C…軸方
向。34, 36 ... Rotating shaft, 35 ... Coupling (annular leaf spring), 35, 35B, 35C ... Annular leaf spring, C ... Axial direction.
Claims (2)
しながら連結し、一方の回転軸の回転を他方の回転軸に
伝達するように構成されたカップリングにおいて、所定
の幅を有する板ばね部材を環状に形成し、この環状板ば
ねを介して前記二つの回転軸を連結するようにしたこと
を特徴とするカップリング。1. A coupling having a predetermined width in a coupling configured to connect two rotating shafts while absorbing displacement between the rotating shafts and to transmit the rotation of one rotating shaft to the other rotating shaft. A coupling, wherein the spring member is formed in an annular shape, and the two rotary shafts are connected via the annular leaf spring.
方向が互いに重ならないように軸方向に沿って配列して
なる請求項1に記載のカップリング。2. The coupling according to claim 1, wherein the plurality of annular leaf springs are arranged along the axial direction so that the arrangement directions do not overlap each other when viewed from the axial direction.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002022432A JP3936591B2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Position displacement mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016130570A (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 株式会社三五 | Power transmission device |
CN110657168A (en) * | 2019-09-18 | 2020-01-07 | 西安工业大学 | Flexible coupling applicable to precise air floatation rotary table |
KR20200128317A (en) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | 한국기계연구원 | Elastic hinge unit and linear motion transformation apparatus using the same |
-
2002
- 2002-01-30 JP JP2002022432A patent/JP3936591B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102213853B1 (en) * | 2019-05-03 | 2021-02-09 | 한국기계연구원 | Linear motion transformation apparatus |
CN110657168A (en) * | 2019-09-18 | 2020-01-07 | 西安工业大学 | Flexible coupling applicable to precise air floatation rotary table |
CN110657168B (en) * | 2019-09-18 | 2021-09-03 | 西安工业大学 | Flexible coupling applicable to precise air floatation rotary table |
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