JP4401872B2 - Position control device - Google Patents

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Description

本発明は、軸部材の回転に応じて該軸部材の長手方向に移動可能な移動部材の位置を制御する位置制御装置に関するものである。   The present invention relates to a position control device that controls the position of a movable member that can move in the longitudinal direction of a shaft member in accordance with the rotation of the shaft member.

10nm単位でテーブルの位置を制御することのできる位置制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。この位置制御装置の構成を図4に示す。   There is a position control device capable of controlling the position of the table in units of 10 nm (see, for example, Patent Document 1). The configuration of this position control device is shown in FIG.

テーブル31のガイド部は支持部材34に対して摺動可能となっており、テーブル31はX軸方向に移動可能となっている。テーブル31にはナット32が固定されており、ナット32には振動波モータ40の駆動によって回転するネジ軸33が挿入されている。ネジ軸33の一端は、振動波モータ40の回転軸39とカップリング38によって連結されており、ネジ軸33は軸受け36によって支持されている。軸受け36は、ネジ軸33がX軸方向と略直交する方向に変位するのを抑制するとともに、テーブル31の空間位置を規制している。   The guide portion of the table 31 is slidable with respect to the support member 34, and the table 31 is movable in the X-axis direction. A nut 32 is fixed to the table 31, and a screw shaft 33 that rotates by driving of the vibration wave motor 40 is inserted into the nut 32. One end of the screw shaft 33 is connected to a rotation shaft 39 of the vibration wave motor 40 by a coupling 38, and the screw shaft 33 is supported by a bearing 36. The bearing 36 suppresses the displacement of the screw shaft 33 in a direction substantially orthogonal to the X-axis direction and restricts the spatial position of the table 31.

振動波モータ40を駆動すると、振動波モータ40の駆動力が回転軸39を介してネジ軸33の一端側に伝達される。ここで、振動波モータ40の駆動直後では、ネジ軸33の他端側がナット32との摩擦力によって直ちに回転し難くなっているため、ネジ軸33にはねじれ(回転軸周りのねじれ)の弾性変形が生じる。   When the vibration wave motor 40 is driven, the driving force of the vibration wave motor 40 is transmitted to one end side of the screw shaft 33 via the rotation shaft 39. Here, immediately after the vibration wave motor 40 is driven, the other end side of the screw shaft 33 is difficult to immediately rotate due to the frictional force with the nut 32, so that the screw shaft 33 is elastic (twisted around the rotation shaft). Deformation occurs.

そして、振動波モータ40をさらに駆動すると、ネジ軸33が弾性変形した状態で回転し、テーブル31の移動が行われる。テーブル31が目標位置に到達したら、振動波モータ40の駆動を停止させる。   When the vibration wave motor 40 is further driven, the screw shaft 33 rotates in an elastically deformed state, and the table 31 is moved. When the table 31 reaches the target position, the driving of the vibration wave motor 40 is stopped.

ここで、振動波モータ40の代わりに電磁モータを用いた場合について説明を行う。電磁モータを用いてネジ軸33を回転させ、テーブル31が目標位置に到達したときに電磁モータへの通電を遮断すると、弾性変形したネジ軸33に復元力が生じる。   Here, a case where an electromagnetic motor is used instead of the vibration wave motor 40 will be described. When the screw shaft 33 is rotated using the electromagnetic motor and the energization of the electromagnetic motor is interrupted when the table 31 reaches the target position, a restoring force is generated in the elastically deformed screw shaft 33.

ここで、ネジ軸33の他端側は、ナット32との摩擦力によって保持されているため、上記復元力によって回転することはない。しかし、ネジ軸33の一端側は回転軸39を介して電磁モータのロータに連結されており、該ロータの保持力は小さいため、ネジ軸33の復元力によってロータがわずかに回転してしまう。   Here, since the other end side of the screw shaft 33 is held by a frictional force with the nut 32, the screw shaft 33 is not rotated by the restoring force. However, one end side of the screw shaft 33 is connected to the rotor of the electromagnetic motor through the rotation shaft 39, and the holding force of the rotor is small, so that the rotor is slightly rotated by the restoring force of the screw shaft 33.

このようにロータがわずかに回転すると、弾性変形したネジ軸33が復元することになるが、この場合には、少なくとも上記復元した分だけネジ軸33の弾性変形を許容する状態となってしまう。この状態にある位置制御装置に外部からの振動等が加わると、ネジ軸33が弾性変形し、テーブル31の位置が僅かにずれてしまうおそれがある。   Thus, when the rotor rotates slightly, the elastically deformed screw shaft 33 is restored. In this case, the elastic deformation of the screw shaft 33 is allowed at least by the amount restored. When external vibration or the like is applied to the position control device in this state, the screw shaft 33 may be elastically deformed, and the position of the table 31 may be slightly shifted.

一方、振動波モータ40では、振動体40aおよび移動体40b間に摩擦力が生じているため、振動波モータ40への通電を遮断しても、弾性変形したネジ軸33が復元し難くなっている。このように、ネジ軸33を弾性変形させたままの状態とすることで、位置制御装置に外部からの振動等が加わっても、ネジ軸33が弾性変形するのを抑制し、テーブル31の位置がずれてしまうのを抑制することができる。ここで、外部からの振動等がネジ軸33を復元させるように作用した場合でも、振動体40aおよび移動体40b間の摩擦力によって、ネジ軸33は弾性変形したままの状態に保持される。
特開2003−29844号公報(段落番号0023〜0027、図3等、)
On the other hand, in the vibration wave motor 40, since a frictional force is generated between the vibration body 40a and the moving body 40b, the elastically deformed screw shaft 33 is difficult to restore even if the vibration wave motor 40 is cut off. Yes. In this way, by keeping the screw shaft 33 elastically deformed, even if external vibration or the like is applied to the position control device, the screw shaft 33 is suppressed from being elastically deformed, and the position of the table 31 is reduced. Can be prevented from shifting. Here, even when external vibration or the like acts to restore the screw shaft 33, the screw shaft 33 is held in an elastically deformed state by the frictional force between the vibrating body 40a and the moving body 40b.
JP 2003-29844 (paragraph numbers 0023 to 0027, FIG. 3 and the like)

上述したように、位置制御装置の駆動源として振動波モータを用いることにより、ネジ軸33の弾性変形に起因するテーブル31の位置ずれを抑制することができるが、他の要因によってテーブル31の位置がずれてしまうおそれがある。すなわち、ネジ軸33を支持する軸受け36内のガタによって、テーブル31の位置がずれてしまうおそれがある。   As described above, by using the vibration wave motor as the drive source of the position control device, the positional deviation of the table 31 due to the elastic deformation of the screw shaft 33 can be suppressed. May shift. That is, there is a possibility that the position of the table 31 is shifted due to the backlash in the bearing 36 that supports the screw shaft 33.

軸受け36は、上述したようにネジ軸33がX軸と略直交する方向に変位するのを抑制するために設けられており、内輪と外輪の間に玉(又はコロ)を配置した転がり軸受けで構成されている。そして、軸受け36での回転を容易とするために、玉および内輪の間と、玉および外輪の間には、隙間が設けられている。   The bearing 36 is provided in order to suppress the displacement of the screw shaft 33 in the direction substantially orthogonal to the X axis as described above, and is a rolling bearing in which balls (or rollers) are arranged between the inner ring and the outer ring. It is configured. In order to facilitate rotation at the bearing 36, a gap is provided between the ball and the inner ring and between the ball and the outer ring.

ここで、位置制御装置に対して外部からの振動等が加わった場合、上記隙間分のガタによって、軸受け36で支持されているネジ軸33が変位し、結果としてテーブル31の位置が僅かにずれてしまうおそれがある。   Here, when external vibration or the like is applied to the position control device, the screw shaft 33 supported by the bearing 36 is displaced by the play of the gap, and as a result, the position of the table 31 is slightly shifted. There is a risk that.

本発明は、駆動源からの駆動力を受けて回転する軸部材と、該軸部材を回転可能に支持する第1および第2の軸受けと、軸部材の回転に応じて該軸部材の長手方向に移動可能な移動部材とを有し、駆動源の駆動制御によって移動部材の位置を制御する位置制御装置であって、軸部材に係合する係合部材を有し、
第1および第2の軸受けは、ともに内輪と外輪の間に転動体を配置した構成であり、第1の軸受けの内輪は軸部材に、第2の軸受けの内輪は前記係合部材にそれぞれ固定されるとともに、第1および第2の軸受けの外輪が固定され、軸部材に対する係合部材の係合状態を変化させることにより、第1の軸受けの外輪に対する内輪の位置と、第2の軸受けの外輪に対する内輪の位置を互いに反対向きに移動させることを特徴とする。
The present invention includes a shaft member that rotates in response to a driving force from a drive source, first and second bearings that rotatably support the shaft member, and a longitudinal direction of the shaft member according to the rotation of the shaft member. A position control device that controls the position of the moving member by driving control of the driving source, and has an engaging member that engages with the shaft member,
Each of the first and second bearings has a configuration in which rolling elements are disposed between the inner ring and the outer ring. The inner ring of the first bearing is fixed to the shaft member, and the inner ring of the second bearing is fixed to the engaging member. In addition, the outer rings of the first and second bearings are fixed, and by changing the engagement state of the engaging member with respect to the shaft member, the position of the inner ring with respect to the outer ring of the first bearing and the second bearing The position of the inner ring with respect to the outer ring is moved in opposite directions.

本発明によれば、加圧手段を用いて第1および第2の部材を転動体に加圧接触させることで、軸受け内でのガタを抑制して、移動部材の位置精度を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the play in the bearing and improve the positional accuracy of the moving member by bringing the first and second members into pressure contact with the rolling elements using the pressing means. it can.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

本発明の実施例1である位置制御装置について、図1を用いて説明する。図1は、本実施例の位置制御装置の構成を示す断面図である。   A position control apparatus that is Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the position control apparatus of this embodiment.

図1において、1はテーブル(移動部材)、2はテーブル1に固定されたナットである。3はナット2と係合するネジ軸(ボールネジ、軸部材)であり、後述する振動波モータ(駆動源)10からの駆動力を受けることでX軸回りに回転する。ネジ軸3が回転すると、ナット2がテーブル1とともにX軸方向に移動する。   In FIG. 1, 1 is a table (moving member), and 2 is a nut fixed to the table 1. Reference numeral 3 denotes a screw shaft (ball screw, shaft member) that engages with the nut 2 and rotates around the X-axis by receiving a driving force from a vibration wave motor (drive source) 10 described later. When the screw shaft 3 rotates, the nut 2 moves in the X-axis direction together with the table 1.

4は位置制御装置内に配置される各種部材を支持する支持部材(装置本体)である。5はナット2を挟むように配置されたガイド板であり、ナット2がネジ軸3とともに回転するのを阻止する。   Reference numeral 4 denotes a support member (device main body) that supports various members arranged in the position control device. Reference numeral 5 denotes a guide plate arranged so as to sandwich the nut 2 and prevents the nut 2 from rotating together with the screw shaft 3.

6は軸受け(転がり軸受け、第1の軸受け)であり、支持部材4に固定された外輪(第2の部材)6aと、ネジ軸3に固定された内輪(第1の部材)6bと、外輪6aおよび内輪6b間に配置された転動体(玉やコロ等)6cとを有している。   Reference numeral 6 denotes a bearing (rolling bearing, first bearing), an outer ring (second member) 6a fixed to the support member 4, an inner ring (first member) 6b fixed to the screw shaft 3, and an outer ring. 6a and an inner ring 6b, and rolling elements (balls, rollers, etc.) 6c.

7はスラスト軸受け(第2の軸受け)であり、後述する結合ナット8を回転可能に支持する。スラスト軸受け7は、軸受け6の外輪6aに固定された第1のリング7aと、結合ナット8に固定された第2のリング7bと、第1および第2のリング間に配置された転動体7cとを有している。   Reference numeral 7 denotes a thrust bearing (second bearing), which rotatably supports a coupling nut 8 described later. The thrust bearing 7 includes a first ring 7a fixed to the outer ring 6a of the bearing 6, a second ring 7b fixed to the coupling nut 8, and a rolling element 7c disposed between the first and second rings. And have.

8は、回転軸9に固定され、回転軸9およびネジ軸3を連結するカップリングとして機能する結合ナットである。すなわち、回転軸9に固定された結合ナット8の溝部に、ネジ軸3を挿入して係合させることで、ネジ軸3および回転軸9が一体となって回転するようになる。   Reference numeral 8 denotes a coupling nut that is fixed to the rotary shaft 9 and functions as a coupling that connects the rotary shaft 9 and the screw shaft 3. That is, by inserting and engaging the screw shaft 3 in the groove portion of the coupling nut 8 fixed to the rotating shaft 9, the screw shaft 3 and the rotating shaft 9 rotate integrally.

結合ナット8は、スラスト軸受け7を介して軸受け6の外輪6aに連結されており、軸受け6の外輪6a(第1のリング7a)に対してX軸回りに自由に回転することができる。   The coupling nut 8 is connected to the outer ring 6a of the bearing 6 through the thrust bearing 7, and can freely rotate around the X axis with respect to the outer ring 6a (first ring 7a) of the bearing 6.

結合ナット(加圧手段)8のネジ軸3に対する締め付け具合(結合ナット8およびネジ軸3の係合状態)を調節することによって、ネジ軸3および回転軸9のX軸方向における相対位置を変化させることができる。すなわち、ネジ軸3や回転軸9の支持部材4に対する位置を変えることができる。
The relative position of the screw shaft 3 and the rotary shaft 9 in the X-axis direction is changed by adjusting the tightening degree of the connecting nut (pressurizing means) 8 with respect to the screw shaft 3 (engagement state of the connecting nut 8 and the screw shaft 3). Can be made. That is, the positions of the screw shaft 3 and the rotating shaft 9 with respect to the support member 4 can be changed.

10は駆動源としての振動波モータであり、位相の異なる交番信号が印加されることで振動を励起する振動体10aと、振動体10aに加圧接触し、振動体10aでの振動を受けて回転する移動体10bとを有している。回転軸9は、移動体10bに固定されており、移動体10bとともにX軸回りに回転可能となっている。   Reference numeral 10 denotes a vibration wave motor as a drive source. The vibration body 10a that excites vibrations by applying alternating signals having different phases, and pressurizes and contacts the vibration body 10a, and receives vibration from the vibration body 10a. And a moving body 10b that rotates. The rotating shaft 9 is fixed to the moving body 10b and can rotate around the X axis together with the moving body 10b.

11は、テーブル1のX軸方向における位置を検知する位置センサである。位置センサで検知された信号(位置情報)はCPU20に出力され、CPU20においてテーブル1の位置制御が行われる。ここで、CPU20は、振動波モータ10を駆動することによってテーブル1をX軸方向に移動させる。そして、CPU20は、位置センサ11の出力に基づいてテーブル1の位置を判別し、テーブル1が目標位置に到達した場合には、振動波モータ10の駆動を停止させる。   Reference numeral 11 denotes a position sensor that detects the position of the table 1 in the X-axis direction. A signal (position information) detected by the position sensor is output to the CPU 20, and the position control of the table 1 is performed in the CPU 20. Here, the CPU 20 moves the table 1 in the X-axis direction by driving the vibration wave motor 10. Then, the CPU 20 determines the position of the table 1 based on the output of the position sensor 11, and stops the driving of the vibration wave motor 10 when the table 1 reaches the target position.

本実施例では、駆動源として振動波モータ10を用いているため、ネジ軸3は、上述したように弾性変形によって回転軸周りにねじれた状態で回転することになる。すなわち、テーブル1の駆動中および駆動停止後において、ネジ軸3は弾性変形によってねじれたままの状態となっている。   In this embodiment, since the vibration wave motor 10 is used as a drive source, the screw shaft 3 rotates in a state of being twisted around the rotation shaft by elastic deformation as described above. That is, the screw shaft 3 remains twisted by elastic deformation while the table 1 is being driven and after the drive is stopped.

上述した構成の位置制御装置において、ネジ軸3に対して結合ナット8を締め付けると、回転軸9はネジ軸3の溝部3a内に侵入し、回転軸9およびネジ軸3のX軸方向における相対位置が変化する。このとき、ネジ軸3に固定された軸受け6の内輪6bには、内輪6bを振動波モータ10側(図3の矢印X1方向)に変位させる力が働く。また、結合ナット8に固定されたスラスト軸受け7の第2のリング7bには、第2のリング7bを振動波モータ10から離す方向(第1のリング7aに近づく方向)に変位させる力が作用する。   In the position control device having the above-described configuration, when the coupling nut 8 is tightened with respect to the screw shaft 3, the rotary shaft 9 enters the groove 3a of the screw shaft 3, and the relative relationship between the rotary shaft 9 and the screw shaft 3 in the X-axis direction. The position changes. At this time, a force for displacing the inner ring 6b toward the vibration wave motor 10 (in the direction of the arrow X1 in FIG. 3) acts on the inner ring 6b of the bearing 6 fixed to the screw shaft 3. Further, the second ring 7b of the thrust bearing 7 fixed to the coupling nut 8 is subjected to a force that displaces the second ring 7b in the direction away from the vibration wave motor 10 (direction approaching the first ring 7a). To do.

軸受け6の外輪6aが支持部材4に固定されているのに対し、内輪6bは上記力の作用を受けて振動波モータ10側(図3中矢印X1方向)に変位するため、転動体6cは、内輪6bおよび外輪6aの一部の領域(図3のAおよびBで示す領域)に当接する。   While the outer ring 6a of the bearing 6 is fixed to the support member 4, the inner ring 6b is displaced to the vibration wave motor 10 side (in the direction of the arrow X1 in FIG. 3) under the action of the above-described force. Then, they abut on a part of the inner ring 6b and the outer ring 6a (areas indicated by A and B in FIG. 3).

これにより、転動体6cは、内輪6bおよび外輪6aの一部の領域と常に当接(加圧接触)することになるため、転動体6cおよび内輪6bの間と、転動体6cと外輪6aの間に隙間が無くなり、軸受け6内でガタが生じるのを抑制することができる。そして、軸受け6内でのガタの発生を抑制することで、テーブル1の位置が僅かにずれてしまうのを抑制することができる。
As a result, the rolling element 6c always comes into contact (pressure contact) with a part of the inner ring 6b and the outer ring 6a, and therefore between the rolling element 6c and the inner ring 6b and between the rolling element 6c and the outer ring 6a. It is possible to suppress the occurrence of play in the bearing 6 because there is no gap between them. And it can suppress that the position of the table 1 shifts slightly by suppressing generation | occurrence | production of the play in the bearing 6. FIG.

一方、スラスト軸受け7の第2のリング7bに対して上記力が作用することで、第1のリング7aおよび第2のリング7bは転動体7cに当接することになる。これにより、スラスト軸受け7内でガタが生じるのを抑制することができる。   On the other hand, when the force acts on the second ring 7b of the thrust bearing 7, the first ring 7a and the second ring 7b come into contact with the rolling element 7c. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of play in the thrust bearing 7.

ここで、内輪6bおよび外輪6aと、転動体6cとの接する部分に潤滑剤等を塗布しておけば、ネジ軸3をスムーズに回転させることができる。
Here, if a lubricant or the like is applied to a portion where the inner ring 6b and the outer ring 6a are in contact with the rolling elements 6c , the screw shaft 3 can be smoothly rotated.

一方、外輪6a及び内輪6bの転動体6cに対する接触状態(加圧力)や、第1のリング7a及び第2のリング7bの転動体7cに対する接触状態は、ネジ軸3に対する結合ナット8の締め付け具合を変えることで容易に調節することができる。なお、振動波モータ10は、軸受け6やスラスト軸受け7におけるスラスト方向の加圧力を調節(軸受け6、7内でのガタをなくすように調節)した後に、回転軸9に取り付けられる。   On the other hand, the contact state (pressing force) of the outer ring 6a and the inner ring 6b with the rolling element 6c and the contact state of the first ring 7a and the second ring 7b with the rolling element 7c depend on the degree of tightening of the coupling nut 8 with respect to the screw shaft 3. Can be adjusted easily by changing The vibration wave motor 10 is attached to the rotary shaft 9 after adjusting the thrust force in the bearing 6 and the thrust bearing 7 (adjustment so as to eliminate backlash in the bearings 6 and 7).

また、ガイド板5をナット2の外形に沿うように配置し、ナット2およびガイド板5の隙間(X軸と直交する方向の距離)を調節することで、ナット2がX軸回りに回転するのを抑制することができる。   Further, the guide plate 5 is arranged along the outer shape of the nut 2, and the nut 2 rotates around the X axis by adjusting the gap (distance in the direction orthogonal to the X axis) between the nut 2 and the guide plate 5. Can be suppressed.

さらに、位置センサ11を用いることにより、ネジ軸3の一端がテーブル1の溝部1aの底面に突き当たるのを防止することができるとともに、テーブル1を初期位置に容易に移動させることができる。   Furthermore, by using the position sensor 11, it is possible to prevent one end of the screw shaft 3 from striking against the bottom surface of the groove portion 1 a of the table 1 and to easily move the table 1 to the initial position.

本実施例の位置制御装置によれば、上述したようにネジ軸3を支持する軸受け6内でのガタをなくすことで、より高い精度でテーブル1の位置決めを行うことができる。   According to the position control apparatus of the present embodiment, the table 1 can be positioned with higher accuracy by eliminating the backlash in the bearing 6 that supports the screw shaft 3 as described above.

次に、本発明の実施例2である位置制御装置について説明する。図2は、本実施例の位置制御装置の構成を示す概略図である。図2において、実施例1で説明した部材と同じ部材については同一符号を用いている。   Next, a position control apparatus that is Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the position control device of the present embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals are used for the same members as those described in the first embodiment.

実施例1では、振動波モータ10の移動体10bに固定された回転軸9と、ナット2に挿入されたネジ軸3とが結合ナット8を介して連結されていたが、本実施例では、回転軸9およびネジ軸3が一体的に構成されたネジ軸23を用いている。このように回転軸9およびネジ軸3に相当する部材を1つの部材であるネジ軸23で構成することにより、2つの部材を連結させるための部材が不要となる。   In the first embodiment, the rotary shaft 9 fixed to the moving body 10b of the vibration wave motor 10 and the screw shaft 3 inserted into the nut 2 are connected via the coupling nut 8, but in this embodiment, A screw shaft 23 in which the rotary shaft 9 and the screw shaft 3 are integrally formed is used. Thus, the member corresponding to the rotating shaft 9 and the screw shaft 3 is constituted by the screw shaft 23 which is one member, so that a member for connecting the two members becomes unnecessary.

ネジ軸23は、一端側でテーブル21内に挿入されているとともに、他端側で振動波モータ10の移動体10bに固定されている。また、ネジ軸23には、軸受け6の内輪6bが固定されている。
The screw shaft 23 is inserted into the table 21 at one end side, and is fixed to the moving body 10b of the vibration wave motor 10 at the other end side. Further, the inner ring 6 b of the bearing 6 is fixed to the screw shaft 23.

また、実施例1では、テーブル1およびナット2を有していたが、本実施例ではテーブル1およびナット2が一体的に構成されたテーブル21が設けられている。   In the first embodiment, the table 1 and the nut 2 are provided. In the present embodiment, the table 21 in which the table 1 and the nut 2 are integrally formed is provided.

スラスト軸受け7は、固定ナット(加圧手段)28に連結されている。固定ナット28にはネジ部が形成されており、ネジ部はネジ軸23と係合している。このため、固定ナット28をネジ軸23に対して締め付ける(X軸回りに回転させる)ことで、ネジ軸23をスラスト方向(X軸方向)に変位させることができる。すなわち、X軸方向において、ネジ軸23の支持部材4に対する位置を変化させることができる。
The thrust bearing 7 is connected to a fixing nut (pressurizing means) 28. A screw portion is formed on the fixing nut 28, and the screw portion is engaged with the screw shaft 23. For this reason, the screw shaft 23 can be displaced in the thrust direction (X-axis direction) by tightening the fixing nut 28 with respect to the screw shaft 23 (rotating about the X-axis). That is, the position of the screw shaft 23 relative to the support member 4 can be changed in the X-axis direction.

実施例1では、結合ナット8を締め付けてネジ軸3および回転軸9の相対位置を調節することで、軸受け6にX軸方向の加圧力を付与している。一方、本実施例では、固定ナット28を締め付けてネジ軸23全体のX軸方向における位置を調節することで、軸受け6およびスラスト軸受け7にスラスト方向の加圧力を付与している。   In the first embodiment, the coupling nut 8 is tightened to adjust the relative positions of the screw shaft 3 and the rotary shaft 9, thereby applying a pressing force in the X-axis direction to the bearing 6. On the other hand, in the present embodiment, the thrust in the thrust direction is applied to the bearing 6 and the thrust bearing 7 by tightening the fixing nut 28 and adjusting the position of the entire screw shaft 23 in the X-axis direction.

固定ナット28をネジ軸23に対して締め付けると、軸受け6の内輪6bが固定されたネジ軸23を振動波モータ10側(図3の矢印X1方向に相当する)に変位させる力が発生する。この力によって、ネジ軸23および内輪6bは、振動波モータ10側に変位することになる。
When the fixing nut 28 is tightened with respect to the screw shaft 23 , a force is generated that displaces the screw shaft 23, to which the inner ring 6b of the bearing 6 is fixed, toward the vibration wave motor 10 (corresponding to the arrow X1 direction in FIG. 3). By this force, the screw shaft 23 and the inner ring 6b are displaced toward the vibration wave motor 10 side.

軸受け6は外輪6aが支持部材4に固定されているのに対し、内輪6bが振動波モータ10側に変位するため、軸受け6の転動体6cには内輪6bによってスラスト方向の力が加わる。これにより、内輪6bおよび外輪6aが転動体6cに当接(加圧接触)するため、実施例1と同様に軸受け6内でガタが生じるのを抑制することができる。   In the bearing 6, the outer ring 6 a is fixed to the support member 4, whereas the inner ring 6 b is displaced toward the vibration wave motor 10, so that a thrust force is applied to the rolling elements 6 c of the bearing 6 by the inner ring 6 b. Thereby, since the inner ring 6b and the outer ring 6a are in contact (pressing contact) with the rolling element 6c, it is possible to suppress the occurrence of play in the bearing 6 as in the first embodiment.

また、固定ナット28をネジ軸23に対して締め付けると、固定ナット28に固定されたスラスト軸受け7の第2のリング7bには、第2のリング7bを第1のリング7aに近づける方向の力が作用する。   Further, when the fixing nut 28 is tightened with respect to the screw shaft 23, the second ring 7b of the thrust bearing 7 fixed to the fixing nut 28 has a force in a direction to bring the second ring 7b closer to the first ring 7a. Works.

ここで、第1のリング7aは軸受け6の外輪6aに固定されているため、第2のリング7bが上記作用をうけることで、第1のリング7aおよび第2のリング7bが転動体7cに当接(加圧接触)することになる。これにより、スラスト軸受け7内でガタが生じるのを抑制することができる。   Here, since the first ring 7a is fixed to the outer ring 6a of the bearing 6, the first ring 7a and the second ring 7b become the rolling elements 7c when the second ring 7b is subjected to the above action. Contact (pressure contact) will occur. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of play in the thrust bearing 7.

なお、軸受け6やスラスト軸受け7でのスラスト方向の加圧力を調節(軸受け6、7でのガタの発生を抑制するように調節)した後で、振動波モータ10はネジ軸23に取り付けられる。   The vibration wave motor 10 is attached to the screw shaft 23 after adjusting the thrust force in the bearing 6 and the thrust bearing 7 (adjusting so as to suppress the play in the bearings 6 and 7).

本実施例によれば、振動波モータ10の回転軸と、テーブル21を移動させるための軸とを一体的に形成しているため、2つの軸を連結させるための部材が不要となる。また、実施例1では別々の部材であったテーブルおよびナットを、本実施例では一体化させているため、部材の剛性変位を抑制することができる。しかも、テーブル21の回転軸をネジ軸23の回転軸に一致させやすくなるため、ネジ軸23の回転に伴うテーブル21の駆動効率を向上させることができる。   According to this embodiment, since the rotation shaft of the vibration wave motor 10 and the shaft for moving the table 21 are integrally formed, a member for connecting the two shafts becomes unnecessary. Further, since the table and the nut, which are separate members in the first embodiment, are integrated in the present embodiment, the rigid displacement of the members can be suppressed. In addition, since the rotation axis of the table 21 is easily matched with the rotation axis of the screw shaft 23, the driving efficiency of the table 21 accompanying the rotation of the screw shaft 23 can be improved.

さらに、上述したように複数の部材を一体化させることで、部品点数を減らすことができるため、位置制御装置の組み立て工数を減らしたり、低コスト化を図ったりすることができる。   Furthermore, since the number of parts can be reduced by integrating a plurality of members as described above, the assembly man-hour of the position control device can be reduced, and the cost can be reduced.

本発明の実施例1である位置制御装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the position control apparatus which is Example 1 of this invention. 本発明の実施例2である位置制御装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the position control apparatus which is Example 2 of this invention. 軸受けの拡大図。The enlarged view of a bearing. 従来の位置制御装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the conventional position control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1:テーブル
3、23:ネジ軸(ボールネジ)
6:軸受け
6a:外輪
6b:内輪
6c:転動体
8:結合ナット
10:振動波モータ
28:固定ナット
1: Table 3, 23: Screw shaft (ball screw)
6: bearing 6a: outer ring 6b: inner ring 6c: rolling element 8: coupling nut 10: vibration wave motor 28: fixed nut

Claims (2)

駆動源からの駆動力を受けて回転する軸部材と、該軸部材を回転可能に支持する第1および第2の軸受けと、前記軸部材の回転に応じて該軸部材の長手方向に移動可能な移動部材とを有し、前記駆動源の駆動制御によって前記移動部材の位置を制御する位置制御装置であって、
前記軸部材に係合する係合部材を有し、
前記第1および第2の軸受けは、ともに内輪と外輪の間に転動体を配置した構成であり、
前記第1の軸受けの内輪は前記軸部材に、前記第2の軸受けの内輪は前記係合部材にそれぞれ固定されるとともに、前記第1および第2の軸受けの外輪が固定され、
前記軸部材に対する前記係合部材の係合状態を変化させることにより、前記第1の軸受けの外輪に対する内輪の位置と、前記第2の軸受けの外輪に対する内輪の位置を互いに反対向きに移動させることを特徴とする位置制御装置。
A shaft member that rotates in response to a driving force from a drive source, first and second bearings that rotatably support the shaft member, and movable in the longitudinal direction of the shaft member in accordance with the rotation of the shaft member A position control device that controls the position of the moving member by driving control of the driving source,
An engaging member that engages with the shaft member;
Each of the first and second bearings has a configuration in which rolling elements are disposed between an inner ring and an outer ring,
The inner ring of the first bearing is fixed to the shaft member, the inner ring of the second bearing is fixed to the engaging member, and the outer rings of the first and second bearings are fixed,
The position of the inner ring with respect to the outer ring of the first bearing and the position of the inner ring with respect to the outer ring of the second bearing are moved in opposite directions by changing the engagement state of the engagement member with the shaft member. A position control device.
前記軸部材は、この回転軸周りでねじれるように弾性変形可能であることを特徴とする請求項1に記載の位置制御装置。   The position control device according to claim 1, wherein the shaft member is elastically deformable so as to be twisted around the rotation axis.
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