JP2007530289A

JP2007530289A - 駆動装置

Info

Publication number: JP2007530289A
Application number: JP2007505325A
Authority: JP
Inventors: バンスフィリップ
Original assignee: Eastland Medical Systems Ltd
Current assignee: Eastland Medical Systems Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2007-11-01
Also published as: CN100551579C; EP1729902A4; EP1729902A1; CN1997469A; EP1729902B1; DE602005019387D1; KR20070007163A; ATE457841T1; WO2005095017A1; US20100051305A1

Abstract

【課題】二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置を提供する。
【解決手段】一方の部材（１５）が、他方の部材（１７）から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち第１軸線方向を中心として同心に支持されている。駆動部材（３１）が、二つの部材間に受け入れられている。この駆動部材は、前記二つの部材に対し、これらの部材間の相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動できる。駆動部材は、一方の部材とともに、相対的移動の経路に沿って移動できる。駆動部材は、他方の部材と協働し、これにより、第２軸線に沿った駆動部材の移動により、前記二つの部材に前記相対的移動を加える。
【選択図】図４

Description

本発明は、駆動装置に関する。

本発明は、二つのエレメントの間で制御された移動を行うのを可能にする駆動装置に関する。
本発明の駆動装置の特定の用途は、国際出願であるＰＣＴ／ＡＵ２００４／００００９０に開示された形態の回転式ジグを使用する、ニードルの機械加工で使用できる駆動装置に関する。皮下注射器で使用されるニードルの機械加工では、上述の出願の回転式ジグを駆動ヘッドに取り付ける。駆動ヘッドは、ジグをその中央軸線を中心として回転させることができ、更に、ジグが提供する内クランプ面及び外クランプ面との間で相対的回転移動を生じさせることができる。ニードルの寸法のため、クランプ面間の回転移動の程度は非常に限定されており、ラッシュが最少になるように、又はラッシュが全くないように非常に正確に制御する必要がある。

ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００００９０更に、物品がベース支持構造で支持されている場合に生じるこの他の状況がある。この状況では、物品全体の移動を正確に制御できる必要があり、しかし、特定の位置にある場合にも移動を正確に制御できなければならない。この構成の特定の用途は、望遠鏡の取り付けに関する。この場合、望遠鏡を天体に向けて天体を追跡するため、望遠鏡を所定の軸線を中心として移動させることが必要となる。更に、望遠鏡を正確に位置決めするため、支持構造に載せた望遠鏡を、非常に制御されており且つ較正された態様で移動させなければならない。同様の構成は、ミサイル等の兵器を目標に導くために使用される追跡装置に関する。

本発明の目的は、二つのエレメントの間で制御された移動を行うのを可能にする新規な駆動装置を提供することである。

従って、本発明は、二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち第１軸線方向を中心として同心に支持されており、駆動部材は、二つの部材間に受け入れられており、この駆動部材は、前記二つの部材に対し、これらの部材間の相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、駆動部材は、一方の部材とともに、相対的移動の経路に沿って移動でき、駆動部材は、他方の部材と協働し、これにより、第２軸線に沿った駆動部材の移動により、前記二つの部材に前記相対的移動を加える、駆動装置に関する。

本発明の好ましい特徴によれば、駆動部材は細長く、駆動部材の中央軸線は、第２軸線から角度的にずれた第３軸線と平行であり、駆動部材は、他方の部材の通路内に受け入れられる。好ましい特徴によれば、通路は、他方の部材から枢動自在に支持されたエレメントによって提供される。本発明の好ましい特徴によれば、駆動装置は、複数の駆動部材を含む。

本発明の好ましい特徴によれば、駆動部材及び他方の部材の向き合った面には、一対の向き合った溝が形成されており、これらの溝は、整合したときに協働し、円形断面の細長い通路を形成し、通路の前記中央軸線は、第２軸線から角度的にずれた第３軸線と平行であり、通路は、通路の断面寸法と形態が一致するボール部材を支持する。

本発明の別の特徴によれば、二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち第１軸線方向を中心として同心に支持されており、駆動部材は、二つの部材間に受け入れられており、この駆動部材は、前記二つの部材に対し、これらの部材間の相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、駆動部材は、一方の部材との相対的移動の経路に沿って移動されるべき一方の部材と係合し、駆動部材と他方の部材との衝合面には一対の向き合った溝が形成され、これらの溝は、整合したときに協働し、円形断面の細長い通路を画成し、通路の中央軸線は、第２軸線から角度的にずれた第３軸線と平行であり、通路は、通路の断面寸法と形態が一致するボール部材を支持する、駆動装置に関する。

本発明の別の特徴によれば、二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち第１軸線方向を中心として同心に支持されており、駆動部材は、二つの部材間に受け入れられており、この駆動部材は、前記二つの部材に対し、これらの部材間の相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち第１軸線方向を中心として同心に支持されており、駆動部材が、部材間に受け入れられており、駆動部材は、部材の両方に対し、部材間の相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、駆動部材は、一方の部材との相対的移動の経路に沿って移動されるべき一方の部材と係合し、駆動部材は細長く、中央軸線が第２軸線から角度的にずれており、他方の部材は、駆動部材を摺動自在に受け入れる通路を有する、駆動装置に関する。

本発明の好ましい特徴によれば、部材間の相対的移動の経路は円形であり、第１軸線上に中心を有する。
本発明の好ましい特徴によれば、第２軸線は、相対的移動の経路に対して実質的に垂直である。

本発明の好ましい特徴によれば、駆動装置は、マシニングセンタの工作主軸台の一部を含み、駆動装置は、二つの部分を持つジグを支持するようになっており、ジグの二つの部分は、使用時に、部材と関連するようになっており、これによって、部分には、部材間の相対的移動時に相対的移動が加えられ、前記駆動装置は、第１軸線を中心として回転されるようになっており、前記ジグは、このジグの周囲の角度的にずれた位置で複数の加工物を支持するようになっており、ジグによって支持された前記加工物を、部材の相対的移動により、それらの中央軸線を中心として回転させる。

本発明の好ましい特徴によれば、加工物は細長く、部分には向き合った同心の面が設けられており、これらの面は、加工物をその間に受け入れるようになっており、加工物の中央軸線は、第１軸線と実質的に平行であり、部分間の相対的移動により、加工物を、それらの中央軸線を中心として回転させる。

本発明の好ましい特徴によれば、部分の一方は、ジグによって取り外し自在に支持された一組のシューを含み、これらのシューの各々は、ジグによって支持されているとき、他方の部分とクランプ係合したりこのクランプ係合した状態から外れるように他方の部分に対して軸線方向に移動自在であり、シューの各々は、加工物を支持するようになっている。

本発明は、幾つかの特定の実施例の以下の説明を読むことにより、更に完全に理解されるであろう。
添付図面を参照して説明する。

以下の実施例の各々は、国際出願であるＰＣＴ／ＡＵ２００４／００００９０の発明の第１実施例として開示された形態の回転ジグと関連して使用できる駆動装置に関する。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。これらの実施例の各々は、ジグの外部分を中央軸線を中心として回転させ、ジグの中央部分を、ニードルブランクを支持するシューとともに、同じ中央軸線を中心として、外部分に対して回転させることができるとともに、中央軸線を中心として外部分とともに回転できる、駆動装置を提供する。中央部分を外部分に対してこのように制御された態様で移動することを正確に且つラッシュを全く伴わずに行わなければならない。このような制御された移動は、中央部分と外部分との間に支持されたニードルブランクを所望の通りに回転する上で必要な非常に小さな移動と関連する。

図１、図２、図３、及び図４に示す第１実施例は、駆動シャフト１３を持つ駆動ヘッド１１を含む駆動装置を備えている。駆動シャフト１３は、その最も外側の軸線を中央として駆動シャフトを回転するための適当な駆動装置に連結されている。駆動ヘッド１１にはチャック１７が設けられており、このチャックは、駆動シャフト１３とともに回転するため、駆動シャフト１３の一端に支持されている。チャック１７には、このチャック１７から半径方向に延びるハブ１９が設けられている。駆動ヘッドは、更に、チャック１７の中央軸線を中心として回転するようにハブ１９によって回転自在に支持された支持プレート１５を含む。

支持プレートには、軸線方向に差し向けられた、等間隔に間隔が隔てられた一組のペグ２１が設けられている。これらのペグは、ジグ（図示せず）を支持するためのものである。使用に当たっては、ジグは、チャック１７及び支持プレート１５のペグ２１の両方と係合することによって駆動ヘッドで支持される。これによって、シュー及びこれらのシューの支持体がペグ２１で支持され、この際、外クランプ面を提供するジグの外部分がチャック１７で支持される。

駆動シャフト１３は、この駆動シャフトとともに回転する駆動アッセンブリと関連している。駆動アッセンブリは、ハブ１９に向かって及びこのハブから遠ざかるように軸線方向で摺動自在であるように駆動シャフト上に支持された環状のベアリングブロック２３を含む。このベアリングブロック２３は、駆動シャフトに関して回転しないように固定された後プレート２４と関連している。この後プレートは、ベアリングブロック２３とともに軸線方向に移動自在である。後プレートは、軸線方向に間隔が隔てられた一対のスラストベアリング２５を介してベアリングブロック２３に連結されている。これらのスラストベアリングは、ベアリングブロックと、後プレートに支持されたスカートとの間に受け入れられる。ベアリングブロック２３の半径方向外面には、中央リブ２７が形成されている。この中央リブは、スラストベアリング２５間に受け入れられる。後プレートは、駆動ヘッド１１によって支持体された流体作動式のシリンダ等の機械的手段等の延長手段と関連している。延長手段（液圧シリンダでなく）を延ばしたり引っ込めたりすることによって、後プレート２４を軸線方向で移動し、及びかくしてベアリングブロック２３を駆動シャフト上で移動する。

駆動装置は、駆動シャフトとともに回転できるベアリングプレート２９を更に含む。ベアリングプレートは、ベアリングブロック２３とともに軸線方向に移動自在であるように、ベアリングブロック２３によって支持されている。ベアリングプレートは、一組の第１ロッド３１によってハブ１９に連結されている。第１ロッド３１は、一端がハブ１９によって支持されており、直線状ベアリング３３を通してベアリングプレート２９に受け入れられる。直線状ベアリングの中央軸線は、中央軸線と平行である。ベアリングブロック２３の軸線方向移動により、ベアリングプレート２９を軸線方向に移動させる。ベアリングプレートは、第１ロッド３１に沿って摺動する。その結果、ハブ１９は、駆動シャフトとともに回転する。

ベアリングプレート２９には、更に、一組のボア３５が設けられている。これらのボアの中央軸線は、チャック１７の中央軸線から角度的にずれている。ボア３５は、直線状ベアリング３７を収容する（図３参照）。支持プレート１５は、更に、一組の第２ロッド３９を支持する。これらの第２ロッドの中央軸線の角度配向は、ボア３５の角度配向と対応する。第２ロッドは、直線状ベアリング３７に摺動自在に受け入れられている。各直線状ベアリング３７は、チューブ状部材４１を備えている。このチューブ状部材は、支持プレート１５に対するベアリングプレート２９の軸線方向変位に伴うロッド３９と夫々のボア３５の中央軸線との間の相対的変位を吸収するため、ボア３５に枢動自在に支持されている。

支持プレート１５に対するベアリングプレート２９の軸線方向移動に従って、支持プレートがベアリングプレート２９に関し、及びかくしてハブ１９に関して制御された相対的回転移動を行う。支持プレート１５とハブ１９との間の相対的回転の程度は、第２ロッド３９が直線状ベアリング３７内で厳密に整合されているために制御され、制限される。その結果、ジグの部分間の相対的移動が厳密に且つ正確に制御される。これは、ニードルブランクを適切に機械加工する上で必要である。

図５に示す第２実施例の場合には、第１実施例の構成要素と対応する構成要素には同じ参照番号が付してある。第２実施例の場合、第１実施例のベアリングプレート２９の代わりに内リング５１及び外リング５３を使用する。内リング５１及び外リング５３は、これらのリング間に中間リング５５を配置した状態で、駆動シャフトアッセンブリ上に同心に支持されている。内リング５１は駆動シャフトとともに回転し、ベアリングブロック２３は中間リング５５の軸線方向で最も内側の面上に支承されている。これによって、中間リング５５は、内リング５１及び外リング５３に対して軸線方向に摺動自在である。外リング５３及び中間リング５５の向き合った半径方向面には、一組の細長い溝が設けられている。これらの溝は、駆動シャフトの中央軸線と平行であり、一組の第１ロッド３１と関連する。これらの第１ロッド３１は、外リング５３及び中間リング５５の向き合った面に設けられた第１の一組の溝５７を通して摺動自在に受け入れられる。従って、ベアリングブロック２３の軸線方向移動により、中間リング５５は、軸線方向に変位し、支持プレート１５を駆動シャフトに対して回転的に変位させることなく、外リング５３を通って軸線方向に移動する。

内リング５１及び中間リング５５の向き合った半径方向面にも、一組の第２の溝５９が設けられている。これらの溝は、整合したとき、円形断面の通路をその間に形成する。しかしながら、これらの溝の中央軸線は、外リング５３と中間リング５５との間の溝５７の軸線から角度的にずれている。第２の溝５９は、単一のボールをその間に支持する。このボールの断面形体は、整合したときの第２の溝５９の断面形体と対応する。ベアリングブロック２３を軸線方向に変位させると、中間リング５５が内リングに対して軸線方向に変位し、その結果、内リング５１及び中間リング５５の第２溝５９は、これらの溝が実質的に整合した中間位置にある位置から、これらの溝が整合していない、中間位置のいずれかの側にある位置まで、互いに対して移動する。しかしながら、これらの溝の間にボール５９が存在するため、このボールを第２溝５９が交差するところに配置する必要があり、その結果、ボールがこの交差する点のところに残るため、内リング５１は、外リング５３に対して回転される。ボール６１と第２溝５９の交差の軌跡との間の許容差が非常に厳密であるため、内リング５１と外リング５３との間の相対的移動の程度は厳密に制御される。

図６に示す第３実施例の場合には、第１及び第２の実施例の構成要素と対応する構成要素には同じ参照番号が付してある。第３実施例は第１実施例の変形例であり、第２ロッド３９及び関連した直線状ベアリング３７を受け入れるオフセンタボア３５の代わりに、ベアリングプレート２９の外面にガイドが設けられている。ベアリングプレート２９は多角形であり、ベアリングプレート２９の外面は、第２ロッド３９と１−２−１対応している（即ち、ベアリングプレートの二つの隣接した外面の間に一つの第２ロッド３９が設けられている）。第２ロッド３９は、支持プレート１５で支持されている。各ガイドは、ベアリングプレート２９の各面に固定された一組のベアリング６１を含む。これらのベアリングは、第２ロッド３９と対応する寸法を持つ通路をその間に形成する。これらのベアリングは、二つのベアリング６１ｂが通路の一方の側に配置されており且つ一つのベアリング６１ａが通路の他方の側に配置されるように、配置されている。一つのベアリング６１ａは、外面から、スタッド６３及び偏心ブッシュ６５によって支持されており、これによって、スタッド６３を中心とした偏心ブッシュ６５の回転により、一つのベアリング６１ａの他のベアリング６１ｂに対する間隔を調節できる。

第２実施例によれば、第１実施例の第１ロッド３１の代わりに一組のボールを使用してもよい。
本明細書中に亘り、特段の表記がない限り、「含む、備える」といった用語は、言及した構成要素、又はこれらの構成要素からなる群を意味するものであって、任意の他の構成要素、又はこれらの構成要素からなる群を排除するものではない。
本発明の範囲は、上文中に説明した実施例の特定の範囲に限定されるものではないということは理解されるべきである。

図１は、第１実施例による駆動装置の斜視図である。図２は、第１実施例による駆動装置の分解図である。図３は、第１実施例による、駆動部材と他の部材との間のベアリング装置の部分断面図である。図４は、第１実施例による駆動装置の断面図である。図５は、第２実施例による駆動装置の分解図である。図６は、第３実施例による駆動装置の分解図である。

符号の説明

１１駆動ヘッド
１３駆動シャフト
１５支持プレート
１７チャック
１９ハブ
２１ペグ
２３ベアリングブロック
２４後プレート
２５スラストベアリング
２７中央リブ
２９ベアリングプレート
３１第１ロッド
３３直線状ベアリング
３５ボア
３７直線状ベアリング
３９ロッド

Claims

二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、
前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち前記第１軸線方向を中心として同心に支持されており、
駆動部材が、前記部材間に受け入れられており、
前記駆動部材は、前記一方及び他方の部材に対し、前記部材間の前記相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、
前記駆動部材は、前記一方の部材とともに、前記相対的移動の前記経路に沿って移動でき、
前記駆動部材は、他方の部材と協働し、これにより、前記第２軸線に沿った前記駆動部材の移動により、前記部材に前記相対的移動を加える、駆動装置。
請求項１に記載の駆動装置において、
前記駆動部材は細長く、前記駆動部材の中央軸線は、前記第２軸線から角度的にずれた第３軸線と平行であり、前記駆動部材は、前記他方の部材の通路内に受け入れられる、駆動装置。
請求項２に記載の駆動装置において、
前記通路は、他方の部材から枢動自在に支持されたエレメントによって提供される、駆動装置。
請求項１、２、又は３に記載の駆動装置において、
前記駆動装置は、複数の駆動部材を含む、駆動装置。
請求項１に記載の駆動装置において、
前記駆動部材及び前記他方の部材の向き合った面には、一対の向き合った溝が形成されており、これらの溝は、整合したときに協働し、円形断面の細長い通路を形成し、前記通路の前記中央軸線は、前記第２軸線から角度的にずれた前記第３軸線と平行であり、前記通路は、前記通路の断面寸法と形態が一致するボール部材を支持する、駆動装置。
二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、
前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち前記第１軸線方向を中心として同心に支持されており、
駆動部材が、前記部材間に受け入れられており、
前記駆動部材は、前記部材の両方に対し、前記部材間の前記相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、
前記駆動部材は、前記一方の部材との前記相対的移動の経路に沿って移動されるべき前記一方の部材と係合し、
前記駆動部材と前記他方の部材との衝合面には一対の向き合った溝が形成され、これらの溝は、整合したときに協働し、円形断面の細長い通路を画成し、
前記通路の前記中央軸線は、前記第２軸線から角度的にずれた前記第３軸線と平行であり、前記通路は、前記通路の断面寸法と形態が一致するボール部材を支持する、駆動装置。
二つの部材の間の相対的移動を可能にする駆動装置において、
前記一方の部材は、他方の部材から、第１軸線と平行に相対的に移動するように、即ち前記第１軸線方向を中心として同心に支持されており、
駆動部材が、前記部材間に受け入れられており、
前記駆動部材は、前記部材の両方に対し、前記部材間の前記相対的移動の経路に対して横方向の第２軸線に沿って移動でき、
前記駆動部材は、前記一方の部材との前記相対的移動の経路に沿って移動されるべき前記一方の部材と係合し、
前記駆動部材は細長く、中央軸線が前記第２軸線から角度的にずれており、前記他方の部材は、前記駆動部材を摺動自在に受け入れる通路を有する、駆動装置。
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記部材間の前記相対的移動の経路は円形であり、第１軸線上に中心を有する、駆動装置。
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記第２軸線は、前記相対的移動の経路に対して実質的に垂直である、駆動装置。
請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の駆動装置において、
前記駆動装置は、マシニングセンタの工作主軸台の一部を含み、前記駆動装置は、二つの部分を持つジグを支持するようになっており、前記ジグの前記二つの部分は、使用時に、前記部材と関連するようになっており、これによって、前記部分には、前記部材間の前記相対的移動時に前記相対的移動が加えられ、前記駆動装置は、前記第１軸線を中心として回転されるようになっており、前記ジグは、該ジグの周囲の角度的にずれた位置で複数の加工物を支持するようになっており、前記ジグによって支持された前記加工物を、前記部材の前記相対的移動により、それらの中央軸線を中心として回転させる、駆動装置。
請求項１０に記載の駆動装置において、
前記加工物は細長く、前記部分には向き合った同心の面が設けられており、これらの面は、前記加工物をその間に受け入れるようになっており、前記加工物の前記中央軸線は、前記第１軸線と実質的に平行であり、前記部分間の相対的移動により、前記加工物を、それらの中央軸線を中心として回転させる、駆動装置。
請求項１０又は１１に記載の駆動装置において、
前記部分の一方は、前記ジグによって取り外し自在に支持された一組のシューを含み、これらのシューの各々は、前記ジグによって支持されているとき、前記他方の部分とクランプ係合したりこのクランプ係合した状態から外れるように前記他方の部分に対して軸線方向に移動自在であり、前記シューの各々は、前記加工物を支持するようになっている、駆動装置。
添付図面を参照して本明細書中に説明した駆動装置。