JPH0295180A - 尺取り虫型駆動機構 - Google Patents

尺取り虫型駆動機構

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JPH0295180A
JPH0295180A JP63242572A JP24257288A JPH0295180A JP H0295180 A JPH0295180 A JP H0295180A JP 63242572 A JP63242572 A JP 63242572A JP 24257288 A JP24257288 A JP 24257288A JP H0295180 A JPH0295180 A JP H0295180A
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clamping
inchworm
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Masaru Otsuka
勝 大塚
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    • H02N2/101—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、半導体露光装置を始めとする種々の装置に用
いられる精密位置決め装置に適用して好適な尺取り虫型
駆動機構に関するものである。
［従来の技術］ 第３図に、従来より用いられている尺取り虫型のアクチ
ュエータ（駆動機構）の−例を示す。同図（ａ）は上面
図、同図（ｂ）はクランパ３゜３′の部分断面図である
。クランパ３．３′は、同図（ｂ）に示すように電歪素
子４．４′およびテコ機構を備え、この電歪素子４．４
′を伸縮することにより可動部材１．２を固定部材２１
２２に押しつけ、これによりクランプを行なう。
可動部材１．２の駆動は以下のようにして行なわれる。
同図（ａ）で可動部材１．２を右回りに駆動する場合を
例として説明する。
まず、クランパ３をクランプした状態で伸縮用素子５を
縮め伸縮用素子５′を伸ばす。これにより可動部材１が
固定され可動部材２が右回りに駆動される。この状態で
クランパ３′を駆動して可動部材２を固定し、クランパ
３をアンクランプする。そして、伸縮用素子５を伸ばし
伸縮用素子５′を縮める。これにより可動部材１が右回
りに駆動される。さらに、再び最初にクランプしたクラ
ンパ３をクランプし、もう一方のクランパ３′をアンク
ランプする。このような動作を繰返し行なうことにより
、可動部材１，２を駆動してゆくものである。可動部材
を逆方向に駆動する場合も全く同様である。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例によれば、可動部材を強い力
で固定部材に押しつけてクランプを行なっている。した
がって、可動部材が微小に変形し歪んだり、可動部材上
に載置された位置決め対象物が傾いたりするという欠点
があった。
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
可動部材の変形や歪みを抑え、可動部材上に載置された
位置決め対象物が傾いたりすることなく、可動部材を駆
動することができる尺取り虫型の駆動機構を提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段および作用コ上記の目的を
達成するため、本発明に係る尺取り虫型駆動機構は、可
動部材をクランプするクランパとして、可動部材を両側
からはさみつけるようにクランプするタイプのものを用
いるようにしている。
上記構成によれば、可動部材をクランプする際に両側か
らはさみつけるように把持するため、両側のクリアラン
スを等しく調整しておけば可動部材には余分な力が加わ
らない。したがって、可動部材が傾いたり歪んだりする
ことはない。
また、両側のクリアランスを等しく調整することをせず
、クランパを支持基盤に対して、クランプ方向には低剛
性で弱く、かつクランプ方向と直交する方向には高剛性
で強く（板バネや弾性ヒンジリンクを用いるとよい）支
持するようにしてもよい。これにより、クランパでクラ
ンプされた可動部材も、同様にクランプ方向には弱く、
クランプ方向と直交する方向には強く固定されることと
なり、クランパの取付高さをさほど高精度に調整するこ
となく、可動部材に余分な力をかけずにクランパとして
の機能を果たすことができる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図に、本発明の一実施例に係る尺取り虫型の駆動機
構を示す。同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図（
一部所面）である。同図において、１および２は可動部
材である。これらの可動部材１．２は板バネ１１により
連結されている。
３．３′は前記可動部材１．２をそれぞれクランプする
クランパ、４．４′は前記クランパ３３′を駆動する電
歪素子、５は前記可動部材１゜２を相対的に円周方向に
変位させる電歪素子、６は前記可動部材１，２を支持基
盤９に固定された固定部材に対して支持する軸受、７は
前記軸受の内輪が接触する部材、８は前記クランパ３，
３′を支持基盤９に固定する固定台である。軸受６によ
り可動部材１．２は支持基盤９に対して自由に回転でき
るようになっている。
上記構成において、まず電歪素子４′に電圧を印加し、
クランパ３′を動作させて可動部材１をクランプする。
この状態で電歪素子５に電圧を印加すると可動部材２は
板バネ１１を案内として円周方向に微小に変位する。こ
の状態で、次に電歪素子４に電圧を印加し、クランパ３
を動作させて可動部材２をクランプする。そして、先に
動作させていた電歪素子４′への電圧の印加を止めクラ
ンパ３′の動作を解除し、ざらに電歪素子５への電圧印
加も止めると可動部材１は軸受６を案内として微小に円
周方向に変位する。この状態で再び電歪素子４′に電圧
を印加してクランパ３′を動作させ、可動部材１をクラ
ンパした後、電歪素子４への電圧の印加を止めクランパ
３′を解除すれば、一番最初の状態に戻り、この間に可
動部材１．２は微小回転を行なったことになる。したが
フて、以上の動作を繰返すことによって可動部材１．２
は一方向に回転してゆくことになる。また、逆方向に回
転させる時は、クランパ３とクランパ３′への電圧印加
のタイミングを入れ換えれば良いことは明らかである。
本実施例において、クランパ３．３′は可動部材１．２
を上下からはさみ込むように動作する。
したがって、可動部材１．２が支持基盤９に対して平行
な面内で回転するように調整し、かつクランパ３．３′
と可動部材１，２とのアンクランプ時の隙間が等しくな
るように固定台８の高さを調整しておけば、クランプ時
には可動部材１．２に上下から均等な力が加わることと
なり、可動部材が傾いたり歪んだりする事態を避けるこ
とができる。
また、クランパ３．３′は弾性ヒンジを支点とするテコ
機構によって電歪素子４．４′の変位をクランパ先端に
伝達する機構となっているため、カタによる変位のロス
もなく小型化に有利である。
さらに、クランパ３，３′はそれぞれ部材３ａ、３ｂ、
３ｃおよび部材３ａ’　、３ｂ’３ｃ’　と、２体以上
の部材に分離して製作されている。そのため、可動部材
１．２とクランパ３゜３′との隙間の微調整は、中間部
材３ｂ、３ｂ’の厚さを調整したり、金属箔をはさむこ
とにより簡便に行なうことができる。
［他の実施例コ 第２図に、本発明の第２の実施例に係る尺取り虫型駆動
機構を示す。同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図
（一部所面）である。第１図の機構と同一または共通の
部材は同一の付番て表わす。
同図において、３ｅ、３ｅ　　はクランパ３゜３′の上
側腕部であり、３ｆ、３ｆ’　は下側腕部である。上側
腕部３ｅ、３ｅ′は弾性ヒンジを介して部材３ｇ、３ｇ
’　に結合され、下側腕部３ｆ、３ｆ’　は同様に弾性
ヒンジを介して部材３ｈ、３ｈ’　に結合されている。
部材３ｇ。
３ｇ’　および部材３ｈ、３ｈ’　は、平行板バネ１０
によって支持されている。このようにクランパ３．３′
はそれぞれ２枚の平行板バネ１０によって支持されてい
るため、クランプ方向（同図（ｂ）の紙面上下方向）に
は比較的自由に動くが、可動部材１，２の回転方向には
高剛性に支持される。したがって、このような構成をと
ることによりクランパ３．３′の上・下隙間を均等にす
る調整が不要となる。
なお、第２図の機構では、部材３ｇと部材３ｈとを一体
的に結合して２枚の平行板バネ１０によって支持してい
るが、部材３ｇと部材３ｈとを分離し、部材３ｇは上側
の平行板バネ１０で、部材３ｈは下側の平行板バネ１０
で、それぞれ支持させることとしてもよい。
また、このような支持方法は弾性ヒンジな用いたリンク
機構によっても実現できる。
［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係る尺取り虫型駆動機構
によれば、可動部材を両側からはさみつけるタイプのク
ランパを用いているので、可動部材に好ましくない微小
な変形、歪および傾き等を回避することが可能になった
。
また、クランパをクランプ方向に弱く、かつクランプ方
向に直交する方向に強く支持することにより、クランプ
と可動部材との間の隙間調整を簡易にする効果が生じた
。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施例に係る尺取り虫型駆動
機構の構成図、 第２図は、本発明の第２の実施例に係る尺取り虫型駆動
機構の構成図、 第３図は、従来の尺取り虫型駆動機構の構成図である。 １．２・可動部材、 ３．３’　　：クランパ、 ４．４’、５：電歪素子、 ６：軸受、 支持基盤、 ：板バネ。 特 許 出 願 人 キャノン株式会社

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　可動部材を両側からはさみつけるようにクラン
    プする２つ以上のクランパと、該可動部材を駆動する１
    つ以上の伸縮素子とを具備することを特徴とする尺取り
    虫型駆動機構。
  2. （２）　前記クランパが、電歪素子と、該電歪素子の両
    端に発生する変位の方向および変位量を変換するための
    弾性ヒンジを支点とするテコとを含む請求項１に記載の
    尺取り虫型駆動機構。
  3. （３）　前記クランパのはさみつける部材が、２体以上
    に分離したものである請求項１または２に記載の尺取り
    虫型駆動機構。
  4. （４）　前記クランパは、支持基盤に対しクランプ方向
    には低剛性でありかつクランプ方向に直交する方向には
    高剛性である支持手段により支持されている請求項１、
    ２または３に記載の尺取り虫型駆動機構。
  5. （５）　前記支持手段が、２枚以上の平行板バネを含む
    請求項４に記載の尺取り虫型駆動機構。
  6. （６）　前記支持手段が、弾性ヒンジの組合せによるリ
    ンク機構である請求項４に記載の尺取り虫型駆動機構。
JP63242572A 1988-09-29 1988-09-29 尺取り虫型駆動機構 Pending JPH0295180A (ja)

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