JPH0552248A

JPH0552248A - 送りねじ機構

Info

Publication number: JPH0552248A
Application number: JP40115490A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Shinozaki; 弘行篠崎
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】本発明は、雄ねじが形成された送りねじと、該送りねじ
の周囲部に配置され且つ雄ねじに対応する雌ねじが形成
されている移動部材とを含み、送りねじの回転運動を移
動部材の直線運動に変換する送りねじ機構に関する。本
発明は、磁力により送りねじと移動部材とを非接触状態
に維持しつつ回転運動を直線運動に変換するために前記
送りねじ及び前記移動部材は磁性材料により形成された
部分を備えている。これにより、宇宙空間の様な高真空
環境や、半導体製造設備における清浄環境においても好
適に用いられ、長寿命が得られる様な送りねじ機構を提
供している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送りねじの回転運動
を、該送りねじを包囲する様に配置されている移動部材
の直線運動に変換するための送りねじ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】この様な送りねじ機構は、駆動側部材の
回転運動を被駆動側部材の直線運動に変換する機構の代
表的なものの一つである。そして、非駆動部材を正確に
位置決めすることが出来るため、精密機械、精密機械加
工等の高い精度を要求される分野において、送り機構や
割り出し（インデックス）機構、その他として用いられ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、送りねじ機構
は雄ねじと雌ねじの螺合により上記の運動変換を行って
いるため、部材同士の接触やそれによる摺動磨耗が不可
避である。そして、磨耗による部材の劣化、それに伴う
寿命の短縮という問題が存在する。

【０００４】一方、雄ねじと雌ねじとの螺合により微小
な金属粉或いは塵等の汚染物質が発生することがある。
従って、例えば半導体製造設備における清浄であること
が要求される環境では好適に使用することが出来ない。

【０００５】また、例えば宇宙空間の様な高真空環境で
は潤滑剤をシールし難く、そのため潤滑が困難であるの
で従来の送りねじ機構を使用することは好ましくない。

【０００６】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、宇宙空間の様な高真空環境や、ク
リーンルームの様な清浄環境においても好適に用いら
れ、長寿命が得られる様な送りねじ機構の提供を目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の送りねじ機構
は、雄ねじが形成された送りねじと、該送りねじの周囲
部に配置され且つ雄ねじに対応する雌ねじが形成されて
いる移動部材とを含み、送りねじの回転運動を移動部材
の直線運動に変換する送りねじ機構において、磁力によ
り送りねじと移動部材とを非接触状態に維持しつつ回転
運動を直線運動に変換するために前記送りねじ及び前記
移動部材は磁性材料により形成された部分を備えてい
る。

【０００８】本発明の実施に際して、雄ねじが形成され
た送りねじのねじ山を含む表面部分と、移動部材の雌ね
じのねじ山が形成されていない部分とを、前記磁性材料
により形成された部分とするのが好ましい。勿論、送り
ねじ全体を磁性材料で構成しても良い。ここで、送りね
じのねじ山だけを磁性材料で構成することも不可能では
ないが、ねじ山以外の部分を非磁性材料で構成すると磁
気回路における抵抗が増大するので、これに対する措置
が必要である。

【０００９】一方、移動部材の雌ねじ部のねじ山は、高
透磁率の磁性材料、例えばケイ素鋼板で構成されるのが
好ましい。そして、雌ねじ部は磁石と高透磁率の磁性材
料とを積層して構成されるのが好ましい。

【００１０】ここで前記磁石としては、Ｓｍ−Ｃｏ系或
いはＮｄ−Ｆｅ系永久磁石が好ましい。

【００１１】また、前記移動部材は送りねじを包囲する
様に配置しても良く、或いは周囲上を分割して配置して
も良い。そして該移動部材は、例えばテーブルとして構
成されるのが好ましい。

【００１２】さらに、送りねじは１条ねじであっても、
複数条のねじ山を有するタイプであっても良い。２条ね
じを用いた場合には、好適な構成の移動部材を用いるこ
とが出来るので、好都合である。

【００１３】これに加えて、送りねじの雄ねじを移動部
材の雌ねじの様にうず巻状の磁石を用いて構成すること
も可能である。その様に構成すれば、磁気カップリング
剛性が非常に大きくなる。

【００１４】

【作用】上述の構成を有する本発明の送りねじ機構によ
れば、送りねじ及び移動部材は磁性材料により形成され
た部分を備えているので、雄ねじのねじ山と雌ねじのね
じ山が磁気カップリング状態となり、対応するねじ山間
に磁気的な吸引力が作用する。そのため、雄ねじのねじ
山と雌ねじのねじ山とが螺合しておらず、両者が機械的
には非接触状態であっても、送りねじが回転して雄ねじ
のねじ山が移動すれば対応する雌ねじのねじ山も相対運
動をして移動部材が直線運動をするのである。その結
果、非接触状態にて回転運動を直線運動に変換できる。

【００１５】そして非接触であることから、磨耗による
部材の劣化とそれに伴う寿命の短縮が防止され、微小な
金属粉或いは塵等の汚染物質の発生も防止されて、雄ね
じと雌ねじとの螺合による摩擦熱により部材が加熱する
こともない。従って、機械的な寿命が長くなり、清浄環
境或いは宇宙空間の様な高真空環境においても好適に使
用されるのである。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
について説明する。なお、図において同一の部材には同
一の符号を付して、重複説明を省略する。

【００１７】図１〜５は本発明の第１実施例を示してい
る。図１において、全体を符号１０で示す送りねじ機構
は、雄ねじ１２が形成された送りねじ１４と、送りねじ
１４の周囲部に配置され且つ雄ねじ１２に対応する雌ね
じ１６が形成されている移動部材１８とを含んでいる。
図１では、この移動部材１８はテーブル２０を備えた構
造となっている。

【００１８】図２において、送りねじ１４の表面部分
（雄ねじ１２が形成されている部分）２２は、磁性材料
で形成されている。この部分は送りねじ１４側の磁極と
なるべき部位であり、高透磁率の磁性材料が用いられて
いる。一方、移動部材１８（図２では図示せず）の雌ね
じ１６は、高透磁率の磁性材料２４とＳｍ−Ｃｏ系或い
はＮｄ−Ｆｅ系永久磁石２６とを積層して構成されてい
る。

【００１９】図２及び図３において明示されている様
に、送りねじ１４の雄ねじ或いはねじ山１２と、移動部
材１８の雌ねじ１６の磁性材料２４とは対向する様に配
置されている。そして、両者の間に磁気的な吸引力が作
用して磁気カップリングが構成される様になっている。

【００２０】再び図１において、送りねじ１４の右端側
は、磁気シール２８を備えた軸受３０を介して駆動源で
あるモータ３２に接続されている。そして、雄ねじ１４
の左端側にも軸受３４が設けられている。

【００２１】図１及び図４には、移動部材１８が示され
ており、前述したように移動部材１８の雌ねじ１６は、
高透磁率の磁性材料２４と永久磁石２６とが積層して構
成されている。図４において、永久磁石２６の極性は矢
印で示されている。なお図１及び図４において、符号３
６は移動部材１８のハウジングを示している。

【００２２】図５は、図１〜４で説明した送りねじ機構
と非接触搬送台装置とを組み合わせたものを示してい
る。送りねじ機構の移動部材１８は搬送台４０と一体に
組み合わされており、該搬送台４０は浮上用電磁石４２
により軌道４４から離隔して非接触状態を維持してい
る。ここで符号４６は、軌道４４に対する搬送台４０の
浮上量を検出するためのセンサを示している。

【００２３】図１〜５に示す実施例の作動に際して、モ
ータ３２を始動すれば送りねじ１４が回転駆動する。そ
して、送りねじ１４の雄ねじ１２或いはねじ山も回転す
る。ここで、雄ねじ１２と移動部材１８の雌ねじ１６の
磁性材料２４とは対向しており、磁気カップリングが構
成されているので、対向する雄ねじ１６の回転に追従し
て雌ねじ１６の磁性材料２４も移動する。（磁性材料２
４の）移動により移動部材１８は直線運動を行い、その
結果、モータ３２の回転運動は移動部材１８の直線運動
に変換されるのである。そして、第５図の様に搬送台４
０が移動部材１８に取り付けられていれば、モータ３２
の作動により搬送台４０は軌道４４上を非接触状態を保
ちつつ移動するのである。

【００２４】次に、図６、７を参照して、本発明の第２
実施例を説明する。

【００２５】図１〜５の実施例の送りねじ１４が１条ね
じで構成されていたのに対して、第２実施例における送
りねじ１４Ａ（図６）では２条ねじを用いている。これ
により、移動部材１８Ａの永久磁石２６Ａの極性を図６
及び７に示す様に配置できるのである。

【００２６】その他の点については第１実施例と略々同
様なので、対応する部材に添字Ａを付して図示して、そ
の他の構成、作用については文章による説明を省略す
る。なお、図７は移動部材１８の雌ねじ１６を示す図で
ある。

【００２７】

【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。

【００２８】（１）送りねじ及び移動部材は磁性材料
により形成された部分を備えているので、雄ねじのねじ
山と雌ねじのねじ山が磁気カップリング状態となり、対
応するねじ山間に磁気的な吸引力が作用する。

【００２９】（２）雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山
とが螺合しておらず、両者が機械的には非接触状態であ
っても、送りねじが回転して雄ねじのねじ山が移動すれ
ば対応する雌ねじのねじ山も相対運動をして移動部材が
直線運動をするのである。その結果、非接触状態にて回
転運動を直線運動に変換できる。

【００３０】（３）非接触であることから、磨耗によ
る部材の劣化が防止される。

【００３１】（４）機構自体の寿命が長くなる。

【００３２】（５）微小な金属粉或いは塵等の各種汚
染物質の発生が防止される。

【００３３】（６）雄ねじと雌ねじとの螺合による摩
擦熱により部材が加熱することが防止される。

【００３４】（７）清浄環境或いは宇宙空間の様な高
真空環境においても好適に使用される。

【００３５】（８）非接触タイプの搬送台装置と好適
に組み合わせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の側面図。

【図２】第１実施例の要部を示す部分拡大断面図。

【図３】第１実施例の要部を一部破断して示す部分拡大
平面図。

【図４】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図。

【図５】第１実施例を非接触搬送台装置と組み合わせた
状態を示す正面図。

【図６】本発明の第２実施例の要部を示す部分拡大断面
図。

【図７】第２実施例で用いられる移動部材を示す部分拡
大正面図。

【符号の説明】

１０…送りねじ機構１２、１２Ａ…雄ねじ１４、１４Ａ…送りねじ１６、１６Ａ…雌ねじ１８、１８Ａ…移動部材２４、２４Ａ…高透磁率の磁性材料２６、２６Ａ…永久磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雄ねじが形成された送りねじと、該送り
ねじの周囲部に配置され且つ雄ねじに対応する雌ねじが
形成されている移動部材とを含み、送りねじの回転運動
を移動部材の直線運動に変換する送りねじ機構におい
て、磁力により送りねじと移動部材とを非接触状態に維
持しつつ回転運動を直線運動に変換するために前記送り
ねじ及び前記移動部材は磁性材料により形成された部分
を備えていることを特徴とする送りねじ機構。