JP2004518914A - 高剛性クロスローラーベアリング構造 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の要素と第２の要素との間に配置されている一対のベアリング組立体を備える平行移動テーブルに関する。各々のベアリング組立体は、ベアリング分離ストリップの一方の端部に一対のローラーベアリングを有し、分離ストリップの反対側の端部には別の一対のローラーベアリングを有している。これら外側のローラーベアリング対の間には、ベアリングは配置されていない。分離ストリップの内側部分にローラーベアリングをもたないローラーベアリング組立体は、比較的高剛性のベアリング組立体をもたらす。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、機械的な平行移動テーブルに組み込むことができるクロスローラーベアリング組立体に関する。
【０００２】
（背景技術）
一般に、平行移動テーブルは、静止基体に対して移動可能なプラットフォームを有している。テーブルは、一方の対象物を他方の対象物に対して正確に移動させる手段となっている。例えば、光学的試験台において、フォーカシング・ミラーやレンズ等の光学的構成部品は、平行移動装置の摺動プラットフォームに取り付けることができる。プラットフォームは、オペレータによって操作できるマイクロメータに取り付けて、試験台に対する光学的構成部品の位置を変更できるようになっている。構成部品の移動は、光学ビームの反射角度や収束点等の光学的特性を変更できる。
【０００３】
一般に、平行移動テーブルは、プラットフォームと静止基体との間に配置されて２部材間の摩擦を最小にする多数のベアリングを有する。一般に、平行移動テーブルのベアリング組立体は、ベアリング分離ストリップの全長にわたって配置される複数のローラーベアリングを含む。製造公差に起因して、ベアリング分離ストリップの中央部にあるローラーベアリングは、ストリップの外側端部に配置されるベアリングよりも大きい場合があることが知られている。これはベアリング組立体の中央部でプラットフォームをぐらつかせる原因になる。この状況は、ベアリング組立体の剛性を低下させる。剛性の低下は、プラットフォームの精度を低下させる。精度の低下は、ナノメータの解像度が要求される光学的ベンチで用いられる場合には特に問題である。
【０００４】
（発明の開示）
ベアリング組立体は、ベアリング分離ストリップの第１の端部に配置されている第１のローラーベアリング対と、第２の端部に配置されている第２のローラーベアリング対とを備える。各々のローラーベアリング対は、ベアリング分離ストリップのローラーベアリングをもたない部分により分離される。
【０００５】
（発明を実施するための最良の形態）
一般に、本発明は、第１の要素と第２の要素との間に配置されているベアリング組立体対を備える平行移動テーブルを含む。各々のベアリング組立体は、ベアリング分離ストリップの一方の端部に配置される一対のローラーベアリングと、ベアリング分離ストリップの反対側の端部に配置される別の一対のローラーベアリングとを有する。ベアリングは、各々の外側のローラーベアリング対の間には配置されていない。分離ストリップの内側部分にローラーベアリングをもたないローラーベアリング組立体の場合は、比較的剛性の高いベアリング組立体がもたらされる。第２の要素は、先行技術に見られるような必要以上に大きい中央ベアリングの周りでぐらつくことなく外側のローラーベアリング対に沿って摺動することができる。
【０００６】
特に参照番号によって図面を参照すると、図１及び図２は、本発明の平行移動テーブル１０の実施形態を示す。平行移動テーブル１０は、第１の要素１２及び第２の要素１４を含む。第２の要素１４は、第１の要素１２に対して動くことができるプラットフォームである。第２の要素１４は、１つ又はそれ以上のネジ孔１６及び溝１８を備えることができる。
【０００７】
ネジ孔１６及び溝１８は、機械的構成部品を第２の要素１４に取り付けるためのものである。例えば、光学的取付けポスト（図示せず）は、ネジ孔１６へネジ留めして、第２の要素１４へ取り付けることができる。第２の要素１４を摺動させることによって、第１の要素１２に対してポストを移動させることができる。特に図示はしないが、マイクロメータ等のアクチュエータを第２の要素１４に取り付け、それを操作して要素１４を移動させるようにすることができる。
【０００８】
第１の要素１２は、複数の留め具２４によって基体２２に取り付けられる一対のベアリング外側案内部材２０を含む。留め具２４は、外側案内部材２０においてカウンタボアが設けられたクリアランスホール２６を貫通して延びる。第１の要素１２は、別個の部品として構成されているので、テーブル１０を製造する上での複雑性が低減される。
【０００９】
平行移動テーブル１０は、一対のローラーベアリング組立体３０を備えることができる。各々の組立体３０は、ベアリング分離ストリップ３２を含むことができる。また、各々の組立体３０は、分離ストリップ３２の一端部３６に配置されている第１のローラーベアリング対３４と、ストリップ３２の反対の端部４０に配置されている第２のローラーベアリング対３８とを含むことができる。
【００１０】
各々のローラーベアリング対は、第１の傾斜角度で配置される外側のローラーベアリング４２と、第２の傾斜角度で配置される内側のローラーベアリング４４を含むことができる。典型的には、第２の傾斜角度は、第１の傾斜角度に対して９０度に定められている。内側のローラーベアリング４４は、対向する第１の要素１２及び第２の要素１４の座面４６に対して回転する。外側のローラーベアリング４２は、対向する第１の要素１２及び第２の要素１４の座面４８に沿って回転する。交差型ローラーベアリングの場合、互いに９０度の向きにあるベアリングは、ヨー、ピッチ、及びロール方向において比較的剛性の高いベアリング組立体を形成する。
【００１１】
ローラーベアリング４２及び４４は、分離ストリップ３２の対応する開口５２の中に配置される。分離ストリップ３２は、ベアリング４２及び４４がテーブル１０から転がり出るのを防ぐストップピン（図示せず）によって第１の要素１２に連結されてもよい。
【００１２】
作動時、第２の要素１４は、第１の要素１２に対して移動する。第２の要素１４の移動は、第１の要素１２のローラーベアリング４２及び４４に沿うスライドを引き起こす。一対のローラーベアリング４２及び４４を分離ストリップ３２の外側端部にのみ設け、分離ストリップ３２の中央部分に設けないと、ベアリング組立体３０の剛性が高くなることが分かった。
【００１３】
添付の図面には、特定の例示的な実施形態が説明され示されているが、本実施形態は、単なる例示的なものであり広範な本発明を限定するものではなく、当業者であれば他の多くの変形例を考えることができるので、本発明は、図示され説明されている特定の構造及び配置に限定されるものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の平行移動テーブルの斜視図である。
【図２】
平行移動テーブルの組立分解図である。

Claims (20)

1. 第１の要素と、
   前記第１の要素に対して移動可能な第２の要素と、
   前記第１及び第２の要素の間に配置され、第１の端部及び第２の端部を有す第１のベアリング分離ストリップと、
   前記第１のベアリング分離ストリップの前記第１端部に配置されている第１のローラーベアリング対と、
   前記第１のベアリング分離ストリップの第２端部に配置され、前記第１のベアリング分離ストリップのローラーベアリングをもたない部分によって前記第１のローラーベアリング対から分離されている第２のローラーベアリング対と
   を備えることを特徴とする平行移動テーブル。
2. 前記第１及び第２のローラーベアリング対の各々は、第１の傾斜角度に方向付けられた外側のローラーベアリングと、第２の傾斜角度に方向付けられた内側のローラーベアリングとを含むことを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
3. 前記テーブルは、
   第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１及び第２の要素の間に配置される第２のベアリング分離ストリップと、
   前記第２のベアリング分離ストリップの前記第１の端部に配置される第３のローラーベアリング対と、
   前記第２のベアリング分離ストリップの前記第２の端部に配置される第４のローラーベアリング対と
   を備え、
   前記第４のローラーベアリング対は、前記第２のベアリング分離ストリップのローラーベアリングをもたない部分によって前記第３のローラーベアリング対と分離されていることを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
4. 前記第３及び第４のローラーベアリング対の各々は、第１の傾斜角度に方向付けられた外側のローラーベアリングと、
   第２の傾斜角度に方向付けられた内側のローラーベアリングと、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載のテーブル。
5. 前記第２の要素は、ネジ孔を含むことを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
6. 前記第２の要素は、溝を含むことを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
7. 前記第１の要素は、基体に取り付けられるベアリングの外側案内部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
8. 前記第１のベアリング分離ストリップは、複数の開口を有し、前記ローラーベアリングは、前記開口内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
9. 前記第１のベアリング分離ストリップは、前記第１の要素に連結されることを特徴とする請求項１に記載のテーブル。
10. 第１の要素と、
    前記第１の要素に対して移動可能な第２の要素と、
    前記第１及び第２の要素の間に配置され、第１の端部及び第２の端部を有す第１のベアリング分離ストリップと、
    前記第１のベアリング分離ストリップの前記第１の端部に配置されている第１のローラーベアリング対と、
    前記第１のベアリング分離ストリップの第２端部に配置されている第２のローラーベアリング対と、
    を備えることを特徴とする平行移動テーブル。
11. 前記第１及び第２のローラーベアリング対の各々は、
    第１の傾斜角度に方向付けられた外側のローラーベアリングと、
    第２の傾斜角度に方向付けられた内側のローラーベアリングと
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
12. 前記テーブルは、
    前記第１及び第２の要素の間に配置され、第１の端部及び第２の端部を有する第２のベアリング分離ストリップと、
    前記第２のベアリング分離ストリップの前記第１端部に配置される第３のローラーベアリング対と、
    前記第２のベアリング分離ストリップの前記第２端部に配置される第４のローラーベアリング対と
    を備え、
    前記第４のローラーベアリング対は、前記第２のベアリング分離ストリップのローラーベアリングをもたない部分によって前記第３のローラーベアリング対と分離されていることを特徴とする請求項１１に記載のテーブル。
13. 前記第３及び第４のローラーベアリング対の各々は、
    第１の傾斜角度に方向付けられた外側のローラーベアリングと、
    第２の傾斜角度に方向付けられた内側のローラーベアリングと、
    を含むことを特徴とする請求項１２に記載のテーブル。
14. 前記第２の要素は、ネジ孔を含むことを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
15. 前記第２の要素は溝を含むことを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
16. 前記第１の要素は基体に取り付けられるベアリング外側案内部材を含むことを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
17. 前記第１のベアリング分離ストリップは、複数の開口を有し、前記ローラーベアリングは、前記開口内に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
18. 前記第１のベアリング分離ストリップは、前記第１の要素に連結されることを特徴とする請求項１０に記載のテーブル。
19. 第１の端部及び第２の端部を有するアリング分離ストリップと、
    前記ベアリング分離ストリップの第１端部に配置されている第１のローラーベアリング対と、
    前記ベアリング分離ストリップの第２端部に配置され、前記ベアリング分離ストリップのローラーベアリングをもたない部分によって前記第１のローラーベアリング対と分離されている第２のローラーベアリング対と
    を備えることを特徴とするローラーベアリング組立体。
20. 前記第１及び第２のローラーベアリング対の各々は、
    第１の傾斜角度に方向付けられた外側のローラーベアリングと、
    第２の傾斜角度に方向付けられた内側のローラーベアリングと、
    を含むことを特徴とする請求項１９に記載のベアリング組立体。