JP3318726B2 - 精密位置決め装置 - Google Patents
精密位置決め装置Info
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- JP3318726B2 JP3318726B2 JP01869894A JP1869894A JP3318726B2 JP 3318726 B2 JP3318726 B2 JP 3318726B2 JP 01869894 A JP01869894 A JP 01869894A JP 1869894 A JP1869894 A JP 1869894A JP 3318726 B2 JP3318726 B2 JP 3318726B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ファクシミリ、レー
ザプリンタ、ビデオレコーダなどの組立調整時に部品等
を微小移動させたり、θ回転させりする精密位置決め装
置に関するものである。
ザプリンタ、ビデオレコーダなどの組立調整時に部品等
を微小移動させたり、θ回転させりする精密位置決め装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ファクシミリやビデオレコーダ等
の高性能化に伴い、ＣＣＤやフォトダイオード、などの
光学素子やビデオレコーダの磁気ヘッドなどの小型の部
品を精密に位置決めして固定することが要求されてい
る。
の高性能化に伴い、ＣＣＤやフォトダイオード、などの
光学素子やビデオレコーダの磁気ヘッドなどの小型の部
品を精密に位置決めして固定することが要求されてい
る。
【０００３】従来、この精密位置決めをする場合には、
圧電素子を利用した衝撃力による微小移動装置を用いて
いる。この駆動装置は、圧電素子の駆動により摺動する
打撃用部材と、該打撃用部材を摺動自在に支持する支持
体と、圧電素子に接続された慣性体と、から構成されて
いる。
圧電素子を利用した衝撃力による微小移動装置を用いて
いる。この駆動装置は、圧電素子の駆動により摺動する
打撃用部材と、該打撃用部材を摺動自在に支持する支持
体と、圧電素子に接続された慣性体と、から構成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来例の微小移動装置
では、打撃用部材の断面形状は三角形、又は方形に形成
され、その摩擦摺動面は支持体の摩擦部材に圧接されて
いる。この摩擦部材の押圧力は、ばねの力により適度に
調整されるが、次の様な問題がある。
では、打撃用部材の断面形状は三角形、又は方形に形成
され、その摩擦摺動面は支持体の摩擦部材に圧接されて
いる。この摩擦部材の押圧力は、ばねの力により適度に
調整されるが、次の様な問題がある。
【０００５】（１）打撃用部材は、ばねの押圧力を変え
ることにより複数の摩擦部材の押圧力を調整し、駆動摩
擦力を調整している。しかし、この方法では、各摩擦部
材の押圧力を均一にするのは困難であるため、 打撃用
部材の摩擦摺動面における各部の駆動摩擦力が不均一と
なる。そのため、安定して駆動摩擦力を制御することは
困難となる。 （２）打撃用部材が断面三角形又は方形であるため、回
転することができない。そのため、光ファイバの接続作
業等では、打撃用部材の中心軸に対して角度θ回転（θ
回転という。）させるため、ステージの上に精密位置決
め装置を載置しθ回転させている。しかし、この方法で
は、θ回転軸が打撃用部材の中心軸から外れないように
しなければならないので、その調整が面倒である。
ることにより複数の摩擦部材の押圧力を調整し、駆動摩
擦力を調整している。しかし、この方法では、各摩擦部
材の押圧力を均一にするのは困難であるため、 打撃用
部材の摩擦摺動面における各部の駆動摩擦力が不均一と
なる。そのため、安定して駆動摩擦力を制御することは
困難となる。 （２）打撃用部材が断面三角形又は方形であるため、回
転することができない。そのため、光ファイバの接続作
業等では、打撃用部材の中心軸に対して角度θ回転（θ
回転という。）させるため、ステージの上に精密位置決
め装置を載置しθ回転させている。しかし、この方法で
は、θ回転軸が打撃用部材の中心軸から外れないように
しなければならないので、その調整が面倒である。
【０００６】この発明は、上記事情に鑑み、θ回転がで
きるようにするとともに、駆動摩擦力の制御を容易にす
ることを目的とする。
きるようにするとともに、駆動摩擦力の制御を容易にす
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電素子の
駆動により摺動する打撃用部材と、該打撃用部材を摺動
自在に保持する支持体と、を備えた精密位置決め装置で
あって；該打撃用部材が、連動チャックに挟持されてお
り、打撃用部材が断面円形に形成されていることを特徴
とする精密位置決め装置、により前記目的を達成しよう
とするものである。
駆動により摺動する打撃用部材と、該打撃用部材を摺動
自在に保持する支持体と、を備えた精密位置決め装置で
あって；該打撃用部材が、連動チャックに挟持されてお
り、打撃用部材が断面円形に形成されていることを特徴
とする精密位置決め装置、により前記目的を達成しよう
とするものである。
【０００８】
【作用】打撃用部材は断面円形なので所望の角度だけθ
回転させることができる。又、連動チャックの締め付け
具合を調整すると、打撃用部材の中心軸を変位させるこ
となく打撃用部材の摩擦摺動面の全面が均一な締付力に
より締付けられるので、均一な駆動摩擦力が発生する。
回転させることができる。又、連動チャックの締め付け
具合を調整すると、打撃用部材の中心軸を変位させるこ
となく打撃用部材の摩擦摺動面の全面が均一な締付力に
より締付けられるので、均一な駆動摩擦力が発生する。
【０００９】
【実施例】この発明の第１実施例を図１〜図４により説
明する。圧電、電歪、磁歪等の素子（以下、単に圧電素
子という）１の一端は慣性体に接続され、その他端は打
撃用部材３に接続されている。
明する。圧電、電歪、磁歪等の素子（以下、単に圧電素
子という）１の一端は慣性体に接続され、その他端は打
撃用部材３に接続されている。
【００１０】該打撃用部材３は断面円形に形成された金
属製、例えば、ステンレス製の直状体であり、支持体５
に摺動自在に保持されている。
属製、例えば、ステンレス製の直状体であり、支持体５
に摺動自在に保持されている。
【００１１】該支持体５のホルダＨには、打撃用部材３
を挟持する連動チャックが設けられている。通常、連動
チャックは加工物を旋盤に取り付ける道具として用いら
れているが、本実施例では、丸い加工物の中心軸がずれ
ないようにして該加工物をつかむ連動チャック、例え
ば、コレットチャック６を用いる。
を挟持する連動チャックが設けられている。通常、連動
チャックは加工物を旋盤に取り付ける道具として用いら
れているが、本実施例では、丸い加工物の中心軸がずれ
ないようにして該加工物をつかむ連動チャック、例え
ば、コレットチャック６を用いる。
【００１２】コレットチャック６はつめを用いない一種
の連動チャックであり、軸方向に複数のスリット７が入
った中空円錐台状の締め金８を備えている。この締め金
８の円周面８ａは打撃用部材３の摩擦摺動面３ａを締め
付ける摩擦面となっている。締め金８の外周面８ｂは、
後端８ｃに向かって上向きのテーパとなっているが、そ
の後端部側は後端８ｃに向かって下向きのテーパとなっ
ている。
の連動チャックであり、軸方向に複数のスリット７が入
った中空円錐台状の締め金８を備えている。この締め金
８の円周面８ａは打撃用部材３の摩擦摺動面３ａを締め
付ける摩擦面となっている。締め金８の外周面８ｂは、
後端８ｃに向かって上向きのテーパとなっているが、そ
の後端部側は後端８ｃに向かって下向きのテーパとなっ
ている。
【００１３】この締め金８はホルダＨの円錐台状の収納
部５ａに嵌着され、この収納部５ａの外周には締付ナッ
ト１０と螺合するねじが形成されている。締付ナット１
０は締め金８の後端８Ｃに係合する押え部材１１に接続
されている。
部５ａに嵌着され、この収納部５ａの外周には締付ナッ
ト１０と螺合するねじが形成されている。締付ナット１
０は締め金８の後端８Ｃに係合する押え部材１１に接続
されている。
【００１４】この実施例の作動を説明する。締付ナット
１０を所定方向に回転させると、ホルダＨは矢印Ａ５方
向に移動する。そのため、該ホルダＨの収納部５ａはテ
ーパ状の締め金８の外周面８ｂ上を矢印Ａ５方向に移動
するので、締め金の内周面８ａの打撃用部材３の摩擦摺
動面３ａを押圧する力は次第に大きくなる。
１０を所定方向に回転させると、ホルダＨは矢印Ａ５方
向に移動する。そのため、該ホルダＨの収納部５ａはテ
ーパ状の締め金８の外周面８ｂ上を矢印Ａ５方向に移動
するので、締め金の内周面８ａの打撃用部材３の摩擦摺
動面３ａを押圧する力は次第に大きくなる。
【００１５】適切な摩擦摺動力となったら、締付ナット
１０の回転を停止し、図示しないねじで固定する。この
時、打撃用部材３の摩擦摺動面は全面的に均一に締めつ
けられるので、安定した摩擦摺動力を得ることができ
る。
１０の回転を停止し、図示しないねじで固定する。この
時、打撃用部材３の摩擦摺動面は全面的に均一に締めつ
けられるので、安定した摩擦摺動力を得ることができ
る。
【００１６】支持体５を所定位置に設置し、被移動物２
０と打撃用部材３とを対向させた後、圧電素子１に急激
に電圧を印加すると、該圧電素子１は急激に伸長し打撃
用部材３を矢印Ａ３方向に急激に摺動させる。そのた
め、該打撃用部材３は、一点鎖線で示す位置３Ａ迄急激
に移動し、被移動物２０に衝突するので、該被移動物２
０は矢印Ａ２０方向に移動する。
０と打撃用部材３とを対向させた後、圧電素子１に急激
に電圧を印加すると、該圧電素子１は急激に伸長し打撃
用部材３を矢印Ａ３方向に急激に摺動させる。そのた
め、該打撃用部材３は、一点鎖線で示す位置３Ａ迄急激
に移動し、被移動物２０に衝突するので、該被移動物２
０は矢印Ａ２０方向に移動する。
【００１７】その後、圧電素子１はゆっくりと縮みなが
ら元の長さに戻るので、この間打撃用部材３は支持体５
の静止摩擦力により保持されたままになっているが、圧
電素子１が元の長さに戻った時点で動きを急に止める。
ら元の長さに戻るので、この間打撃用部材３は支持体５
の静止摩擦力により保持されたままになっているが、圧
電素子１が元の長さに戻った時点で動きを急に止める。
【００１８】この時、慣性体２が打撃用部材３に衝突す
るような形になり、打撃用部材３は支持体５の静止摩擦
力に打ち勝って矢印Ａ３方向に移動し、被移動物２０に
衝突するので、被移動物２０は矢印Ａ３方向に移動す
る。この過程を繰り返すことにより被移動物２０を所定
の目標位置に位置決めすることができる。
るような形になり、打撃用部材３は支持体５の静止摩擦
力に打ち勝って矢印Ａ３方向に移動し、被移動物２０に
衝突するので、被移動物２０は矢印Ａ３方向に移動す
る。この過程を繰り返すことにより被移動物２０を所定
の目標位置に位置決めすることができる。
【００１９】次に、打撃用部材３をθ回転させる第２実
施例を図５、図６により説明する。図５は本発明の精密
位置決め装置を用いてファイバ間調芯作業を行なう場合
を示す。この図において前記図１〜図４と同一図面符合
はその名称も機能も同じである。
施例を図５、図６により説明する。図５は本発明の精密
位置決め装置を用いてファイバ間調芯作業を行なう場合
を示す。この図において前記図１〜図４と同一図面符合
はその名称も機能も同じである。
【００２０】尚、Ａは慣性体２の両側に設けたθ回転用
部材Ｂを押すθ回転用駆動部材、Ｄは固定治具Ｅに支持
された基準ファイバ、ＦはファイバＤに対向して設けら
れ、かつ、固定治具Ｇに支持された接続用ファイバ、Ｋ
は支持体５の固定台、をそれぞれ示す。
部材Ｂを押すθ回転用駆動部材、Ｄは固定治具Ｅに支持
された基準ファイバ、ＦはファイバＤに対向して設けら
れ、かつ、固定治具Ｇに支持された接続用ファイバ、Ｋ
は支持体５の固定台、をそれぞれ示す。
【００２１】打撃用部材３をθ回転させる場合には、該
部材３と圧電素子１を介して一体となっている慣性体２
を回転させる。この慣性体２を回転させる場合には、θ
回転用駆動部材Ａを矢印Ａ1、Ａ2方向に移動してθ回転
用部材Ｂを押圧することにより角度θ回転させ、一点鎖
線で示す位置にする。
部材３と圧電素子１を介して一体となっている慣性体２
を回転させる。この慣性体２を回転させる場合には、θ
回転用駆動部材Ａを矢印Ａ1、Ａ2方向に移動してθ回転
用部材Ｂを押圧することにより角度θ回転させ、一点鎖
線で示す位置にする。
【００２２】この時、慣性体２の中心軸は打撃用部材３
のそれと同一直線Ｃ上に位置しており、両部材２、３は
その中心軸を変位する事無く角度θ回転する。このよう
にして打撃用部材３のθ回転を行なうことにより接続用
ファイバＦをθ回転させ、ファイバＤ、Ｆ間の調芯作業
を行なう。
のそれと同一直線Ｃ上に位置しており、両部材２、３は
その中心軸を変位する事無く角度θ回転する。このよう
にして打撃用部材３のθ回転を行なうことにより接続用
ファイバＦをθ回転させ、ファイバＤ、Ｆ間の調芯作業
を行なう。
【００２３】本発明の第３実施例を図７により説明す
る。この実施例と第１実施例との相違点は、（１）コレ
ットチャック６の締め金８の後端８ｃ側にリング状の横
溝２７が形成されていること、（２）該横溝２７の後端
８ｃ側が半球状体２８であること、である。
る。この実施例と第１実施例との相違点は、（１）コレ
ットチャック６の締め金８の後端８ｃ側にリング状の横
溝２７が形成されていること、（２）該横溝２７の後端
８ｃ側が半球状体２８であること、である。
【００２４】本発明の第４実施例を図８、図９により説
明する。この実施例と第１実施例との相違点は、コレッ
トチャックを内蔵した支持体５が間隔をおいて複数配給
され、該支持体５により打撃用部材３の複数箇所が保持
されていること、である。この実施例では打撃用部材３
が長い場合に安定した摩擦摺動力を得ることができる。
なお、３０は打撃用部材３と圧電素子１とを接続するフ
ランジ、３１は連動チャック６をステー３２を介して支
持する基台、をそれぞれ示す。
明する。この実施例と第１実施例との相違点は、コレッ
トチャックを内蔵した支持体５が間隔をおいて複数配給
され、該支持体５により打撃用部材３の複数箇所が保持
されていること、である。この実施例では打撃用部材３
が長い場合に安定した摩擦摺動力を得ることができる。
なお、３０は打撃用部材３と圧電素子１とを接続するフ
ランジ、３１は連動チャック６をステー３２を介して支
持する基台、をそれぞれ示す。
【００２５】
【発明の効果】この発明は以上の様に構成したので、次
のような顕著な効果を奏する。 （１）打撃用部材が連動チャックで挟持されているの
で、該連動チャックの締め具合を調整することにより簡
単に駆動摩擦力の制御を行うことができる。
のような顕著な効果を奏する。 （１）打撃用部材が連動チャックで挟持されているの
で、該連動チャックの締め具合を調整することにより簡
単に駆動摩擦力の制御を行うことができる。
【００２６】（２）打撃用部材が、断面円形なので従来
例と異なり、所望のθ回転を行うことができる。
例と異なり、所望のθ回転を行うことができる。
【００２７】（３）連動チャックがコレットチャックな
ので、その締め具合を調整することにより簡単に、しか
も打撃用部材の摩擦摺動面の全面にわたり均一な駆動摩
擦力を得ることができる。そのため、打撃用部材は安定
して摺動することができる。
ので、その締め具合を調整することにより簡単に、しか
も打撃用部材の摩擦摺動面の全面にわたり均一な駆動摩
擦力を得ることができる。そのため、打撃用部材は安定
して摺動することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す拡大図で、図２のI-
I線断面図である。
I線断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す正面図である。
【図３】第１実施例におけるコレットチャックの締め金
の拡大側面図である。
の拡大側面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す斜視図である。
【図６】図５の要部拡大側面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す正面図で、図４に相
当する図である。
当する図である。
【図８】本発明の第４実施例を示す正面図である。
【図９】図８の側面図である。
１ 圧電素子 ３ 打撃用部材 ５ 支持体 ６ 連動チャック ７ スリット ８ 締め金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−68443（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30989（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317403（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−250036（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−265671（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221792（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22903（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 19/00 G12B 5/00 H02N 2/00
Claims (6)
- 【請求項１】圧電素子の駆動により摺動する打撃用部材
と、該打撃用部材を摺動自在に保持する支持体と、を備
えた精密位置決め装置であって、 該打撃用部材が、連動チャックに挟持されていることを
特徴とする精密位置決め装置。 - 【請求項２】圧電素子の駆動により摺動する打撃用部材
と、該打撃用部材を摺動自在に保持する支持体と、を備
えた精密位置決め装置であって、 該打撃用部材が、連動チャックに挟持されており、打撃
用部材が断面円形に形成されていることを特徴とする精
密位置決め装置。 - 【請求項３】連動チャックが、コレットチャックである
ことを特徴とする請求項１、又は、２記載の精密位置決
め装置。 - 【請求項４】コレットチャックが、打撃用部材を嵌着す
る中空円錐台状の締め金と、該締め金を締め付ける締付
ナットと、からなることを特徴とする請求項３記載の精
密位置決め装置。 - 【請求項５】締め金が、その後端側にリング状の横溝を
有することを特徴とする請求項４記載の精密位置決め装
置。 - 【請求項６】リング状の横溝の後端側が、半球状に形成
されていることを特徴とする請求項５記載の精密位置決
め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01869894A JP3318726B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 精密位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01869894A JP3318726B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 精密位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07227722A JPH07227722A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3318726B2 true JP3318726B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=11978858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01869894A Expired - Fee Related JP3318726B2 (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 精密位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318726B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4630768B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2011-02-09 | 株式会社ナノコントロール | 位置決めステージ及び回転ステージ |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP01869894A patent/JP3318726B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07227722A (ja) | 1995-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |