JP6494404B2 - 振動型駆動装置、画像形成装置、位置決めステージ及び医用システム - Google Patents
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Description
図1(a)は、本発明の第1実施形態に係る振動型駆動装置100の概略構成を示す斜視図である。図1(b)は、振動型駆動装置100の概略構成を示す断面図である。図2は、振動型駆動装置100の構成を、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。振動型駆動装置100は、全体として円板状或いは円柱状の形状を有し、振動体1、被駆動体2、加圧部材3、出力軸4、駆動力伝達部材5、基台8、軸受9及び回り止め部材10を有する。
図3(a)は、本発明の第2実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2J及び軸受9の概略構成を示す断面図である。図3(b)は、図3(a)に示す被駆動体2J及び軸受9の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。ここでは、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、それらの説明も省略することとする。
図4(a)は、本発明の第3実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2K及び軸受9の概略構成を示す断面図である。図4(b)は、図4(a)に示す被駆動体2K及び軸受9の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。ここでも、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、それらの説明も省略することとする。
図6(a)は、本発明の第4実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2L及び軸受9の概略構成を示す断面図である。図6(b)は、図6(a)に示す被駆動体2L及び軸受9の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。ここでも、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、また、それらの説明も省略することとする。
第5実施形態では、第4実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2Lの第1の変形例について説明する。図7(a)は、本発明の第5実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2La及び軸受9の概略構成を示す断面図である。図7(b)は、図7(a)に示す被駆動体2La及び軸受9の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。
第6実施形態では、第4実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2Lの第2の変形例について説明する。図8(a)は、本発明の第6実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2Lb及び軸受9の概略構成を示す断面図である。被駆動体2Lの第2の変形例である被駆動体2Lbは、第1の部品2Pbと第2の部品2Qbとが、電気抵抗溶接によって溶接領域18´において接合された構造を有する。
第7実施形態では、第1実施形態で説明した軸受9と駆動力伝達部材5の変形例について説明する。図10(a)は、本発明の第7実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2に対して設けられる軸受29及び駆動力伝達部材25の概略構成を示す断面図である。図10(b)は、図10(a)に示す被駆動体2、軸受29及び駆動力伝達部材25の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。ここでも、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、また、それらの説明も省略することとする。
図11は、本発明の第8実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2、軸受29及びフランジ21の組み付け状態を示す断面図である。ここでは、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、それらの説明も省略することとする。また、軸受については、第7実施形態で説明した軸受29とは、組み付け方法に違いに起因する部分的な違いはあるが、基本的な構成は同じであるため、第7実施形態で説明した軸受29と同じ部位については、同じ符号を付して、説明を省略する。これは、後述する第9実施形態及び第10実施形態でも同様とする。
図12は、本発明の第9実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2、軸受29及びフランジ21の組み付け状態を示す断面図である。図12(b)は、図12(a)に示す被駆動体2、軸受29及びフランジ21の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。なお、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、それらの説明も省略することとする。
図13は、本発明の第10実施形態に係る振動型駆動装置を構成する被駆動体2、軸受29及びフランジ21の組み付け状態を示す断面図である。図13(b)は、図13(a)に示す被駆動体2、軸受29及びフランジ21の、スラスト方向の中心軸を含む断面で示す分解斜視図である。なお、第1実施形態に係る振動型駆動装置100と共通する部品の図示を省略しており、それらの説明も省略することとする。
第11実施形態では、振動型駆動装置100を用いた画像形成装置について説明する。図14(a)は、振動型駆動装置100を用いた画像形成装置200の部分的な構成を示す側面図である。
第12実施形態では、振動型駆動装置100を用いた位置決めステージについて説明する。位置決めステージとして、集積回路の小型高密度化や電子機器の小型化等を背景として、微細加工やハンダ付けを高精度に行うための位置決めステージが求められている。ステージを駆動する駆動源がステージと共に移動する構成では、駆動源を含む位置決めステージ全体の大型化や重量化が、イナーシャによるステージの停止位置精度をばらつかせる原因となるため、ステージ全体の小型軽量化が求められる。一般的な電磁モータを駆動源とする位置決めステージでは、ボールギアを用いて複数のギアで減速することにより位置決め精度の向上を図っている。しかし、この場合には、構成が複雑となり、小型軽量化を図ることは難しい。
第13実施形態では、振動型駆動装置100を用いた多関節ロボットについて説明する。ここでは、多関節ロボットを医用システムであるMRI診断装置に適用した例について説明する。図16(a)は、振動型駆動装置100を用いた多関節ロボット60の概略構成を示す斜視図である。図16(b)は、多関節ロボット60を備えるMRI診断装置400の概略構成を示す斜視図である。
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
2,2J,2K,2L,2La,2Lb 被駆動体
2P,2Pa,2Pb 第1の部品
2Q,2Qb 第2の部品
3 加圧部材
4 出力軸
5 駆動力伝達部材
6 圧電素子
7 弾性体
8 基台
9,29 軸受
9a,29a 第1の軸受部
9b,29b 第2の軸受部
9c,29c 第3の軸受部
9d 転動体
21 フランジ
22 ゴム部材
36 搬送ユニット
45 ステージ
51 磁場発生部
52 ボア
60 多関節ロボット
100 振動型駆動装置
200 画像形成装置
300 位置決めステージ
400 MRI診断装置
Claims (13)
- 振動体と被駆動体を備える振動型駆動装置であって、
前記被駆動体を回転自在に支持する軸受を備え、
前記軸受は、
複数の転動体と、
前記転動体と接触する第1の軌道面を有する第1の軸受部と、
前記転動体と接触する第2の軌道面を有する第2の軸受部と、
前記転動体と接触する第3の軌道面を有する第3の軸受部と、を有し、
前記第2の軸受部と前記第3の軸受部のいずれか一方は、前記被駆動体と同一素材で一体に形成され、
前記第2の軸受部および前記第3の軸受部は前記被駆動体に接合され、前記第2の軸受部および前記第3の軸受部が前記軸受の軸に沿った方向に前記転動体を介して相互に押し付け合うことにより、前記転動体が前記第1の軌道面、前記第2の軌道面および前記第3の軌道面に圧接していることを特徴とする振動型駆動装置。 - 前記第2の軸受部と前記第3の軸受部を前記軸受の軸に沿った方向に相互に押し付け合う手段を有することを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。
- 第2の軸受部および前記第3の軸受部のいずれか一方と前記被駆動体とが当接する当接部を有し、前記当接部の一部が接合されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動型駆動装置。
- 前記当接部が離散的に複数設けられていることを特徴とする請求項3に記載の振動型駆動装置。
- 前記被駆動体の回転駆動力を外部に出力する出力軸と、
前記被駆動体と前記出力軸とを接合する駆動力伝達部材と、を有し、
前記第3の軸受部は、前記駆動力伝達部材と同一素材で一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 前記駆動力伝達部材と前記被駆動体とは、同一素材で一体に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の振動型駆動装置。
- 前記駆動力伝達部材は、ゴム部材を介した摩擦力によって前記被駆動体と結合されていることを特徴とする請求項5に記載の振動型駆動装置。
- 前記被駆動体は、前記軸受の軸に沿った方向に締結される第1の部品と第2の部品から構成され、
前記第2の軸受部は前記第2の部品と同一素材で一体に形成され、前記第3の軸受部は前記第1の部品と同一素材で一体に形成され、
前記軸受の軸に沿った方向に相互に押し付け合った状態で結合されていることを特徴とする請求項1に記載の振動型駆動装置。 - 前記振動体を前記被駆動体に対して加圧する付勢手段と、
前記付勢手段を支持する基台と、を有し、
前記第1の軸受部は、前記基台に接合されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の振動型駆動装置。 - 請求項1乃至9いずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
被検者に対して所定の診断または手術を行う多関節ロボットと、を備える医用システムであって、
前記多関節ロボットは、複数の関節部を有し、
前記振動型駆動装置は、前記関節部に組み込まれて前記関節部での回転運動を行うことを特徴とする医用システム。 - 磁場を発生する磁場発生手段を有し、
前記磁場発生手段が発生した磁場の内部または近傍に前記多関節ロボットが配置されていることを特徴とする請求項10に記載の医用システム。 - 請求項1乃至9いずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
トナーまたはインクにより用紙に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段へ用紙を搬送しまたは前記画像形成手段で所定の画像が形成された用紙を搬送する搬送ユニットと、備え、
前記搬送ユニットは、前記振動型駆動装置により回転駆動されるローラによって用紙を搬送することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至9いずれか1項に記載の振動型駆動装置と、
前記振動型駆動装置によって所定の方向に移動するステージと、を備えることを特徴とする位置決めステージ。
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