JPH0617717B2

JPH0617717B2 - 送り装置

Info

Publication number: JPH0617717B2
Application number: JP1201223A
Authority: JP
Inventors: 宏佐伯; 文夫渡辺
Original assignee: Zaidan Hojin Shinku Kagaku Kenkyusho
Current assignee: Zaidan Hojin Shinku Kagaku Kenkyusho
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0366962A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、各種加工装置のテーブル等の精密送りに用い
る送り装置に関する。

従来の技術従来、この種の送り装置としてボールねじが用いられて
いる。また、超高真空環境において、半導体等の電子部
品を製造するための薄膜加工装置、例えばそのテーブル
の移動やウエハーカセットの昇降等を行なうには超高真
空用ボールねじが用いられている。超高真空環境におい
て、駆動部の潤滑剤として油分を用いると、この油分が
真空槽内の真空度、真空の質を低下させるため、好まし
い超高真空環境を得るには、油分を用いないようにする
必要がある。そこで、従来、超高真空環境において用い
るボールねじは、送りねじ軸およびナットの軌道面と、
この軌道面で転動するボールとの潤滑のためにボールの
表面に軟質金属であるAgの膜をコーティングしていた。

発明が解決しようとする課題しかし、ボールねじは大気中で使用する場合は勿論のこ
と、超高真空環境で用いる場合にも、ナットに連結する
送り対象物に対して精密に位置合わせしなければなら
ず、組立作業が面倒である。また、特に超高真空環境で
使用する場合、真空槽を超高真空にするため、真空槽を
加熱して脱ガス（ベーキング）する必要があり、この加
熱により各部材に熱歪を生じ、送り対象物に連結されて
いるナットと送りねじ軸に軸心のずれが生じ、円滑な動
作を期待することができない。また、小径のボールが送
りねじ軸とナットの軌道面と点接触状態となるので、大
きな負荷荷重に耐えることができない。また、ボールが
循環する際、表面に絶えず傷が発生するため、寿命が比
較的短い。特に超高真空環境で使用する場合、潤滑材で
あるAg膜が簡単に剥離して潤滑性が失われ、これにより
ステンレス製である送りねじ軸、若しくはナットの軌道
面と、ステンレス製であるボールの母材が直接接触する
確率が増え、この接触に伴って母材同士が凝着してしま
い、終には動作しなくなり、寿命が短い。したがって、
ボールねじを用いた薄膜加工装置等の信頼性に劣り、し
かも、メンテナンスを頻繁に行なわなければならない。
そして、ボールねじの寿命の判定については外部から組
立状態で覗くことができないため、メンテナンス上、扱
いが難しい。更に、ボールねじは通常の工作機械では製
作することができず、高価となるなどの課題があった。

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するもの
であり、送り対象物に対して送りねじ軸の軸心を比較的
容易に調整することができて組立作業を容易に行なうこ
とができ、また、大きな負荷荷重に耐えることができ、
また、寿命を長く延ばすことができ、したがって、実施
した装置等の信頼性を向上させ、しかも、メンテナンス
の頻度を減らすことができ、また、分解することなく寿
命について判定することができてメンテナンスの便を図
ることができ、更には製作が簡単でコストの低下を図る
ことができるようにした送り装置を提供し、また、超高
真空環境で使用するに際し、上記目的に加え、各部材に
熱歪が生じ、送りねじ軸と送り台等に軸心のずれが生じ
ても、その軸心のずれを吸収して円滑に、かつ確実に動
作させることができるようにした送り装置を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するための本発明の技術的手段は、螺旋
状のねじ溝を有し、回転可能に支持された送りねじ軸
と、この送りねじ軸の軸心方向に沿つて移動可能な送り
対象物に連結された第１の送り部材と、この第１の送り
部材に回転可能に支持され、上記送りねじ軸のフランク
に摩擦回転し得るように当接する第１のローラと、第２
の送り部材と、この第２の送り部材に回転可能に支持さ
れ、上記送りねじ軸のフランクに摩擦回転し得るように
当接する第２のローラと、上記第２の送り部材および第
２のローラを上記第１の送り部材に対し、上記送りねじ
軸の軸心方向に沿つて移動可能に支持する支持手段と、
上記第１の送り部材および第１のローラに対し、上記第
２の送り部材および第２のローラの位置を調整し、これ
ら第１と第２のローラを上記送りねじ軸のフランクに反
対方向で当接させる調整手段を備えたものである。

そして、上記送りねじ軸はそのフランクが平行に形成
し、上記第１と第２のローラが１個ずつ用い、それぞれ
円筒状に形成し、各ローラの軸心が上記送りねじ軸の軸
心と直角方向になるように配置し、または上記第１と第
２の送り部材を、送りねじ軸を囲むように形成し、上記
第１と第２のローラが複数個づつ用い、それぞれ円盤状
に形成し、各ローラの軸心が送りねじ軸の軸心に対して
傾斜するように配置することができ、この場合、上記送
りねじ軸を三角ねじ状に形成することができる。また、
上記調整手段に上記第２の送り部材および第２のローラ
を上記第１のローラ側へ常時加圧するばねを用い、上記
第１と第２のローラで上記送りねじ軸のフランクを反対
方向から挟持させ、または上記調整手段に上記第２の送
り部材および第２のローラを上記第１のローラの反対側
へ常時加圧するばねを用い、上記第１と第２のローラで
上記送りねじ軸のフランクを反対方向に突っ張らせるよ
うに構成することができる。

また、上記送りねじ軸および上記第１、第２のローラの
表面に固体潤滑層を設ける。

そして、万一、上記固体潤滑層が剥離した際、上記送り
ねじ軸と第１、第２のローラとが凝着しにくいように上
記送りねじ軸の母材と第１、第２のローラの母材に異種
の材料を用いるのが好ましく、または送りねじ軸および
上記第１、第２のローラの一方、若しくは両方が固体潤
滑層の内側に硬質金属層を有し、固体潤滑層の内側の互
いの硬質金属が異種材料であるのが好ましい。

また、上記送りねじ軸および第１、第２のローラの固体
潤滑層として、粘性による潤滑効果を有する軟質金属、
若しくは層状剥離による潤滑効果を有する層状固体潤滑
材を用いることができる。

上記送りねじ軸の母材にステンレス鋼、アルミニウム合
金のいずれかから選択して用い、上記第１、第２のロー
ラの母材にステンレス鋼を用いた、また、上記硬質金属
層がTiC、TiN、SiNのいずれかを用い、上記軟質金属層にA
gを用い、上記層状固体潤滑材にMoS₂、WS₂のいずれかを
用いることができる。

また、上記送りねじ軸および第１、第２のローラの母材
上にそれぞれ順次硬質金属層および軟質金属層を設け、
これら送りねじ軸および第１、第２のローラの母材と硬
質金属層との密着性を良くするため、送りねじ軸および
第１、第２のローラの各母材に硬質金属層の内側で同種
の硬質金属のイオン注入層を設け、または上記送りねじ
軸および第１、第２のローラ上の各硬質金属層と軟質金
属層との密着性を良くするため、硬質金属層に軟質金属
層の内側で同種の軟質金属のイオン注入層を設け、また
は送りねじ軸および第１、第２のローラの母材と硬質金
属層との密着性を良くすると共に、各硬質金属層と軟質
金属層との密着性を良くするため、送りねじ軸および第
１、第２のローラの各母材に硬質金属層の内側で同種の
硬質金属のイオン注入層を設けると共に、各硬質金属層
に上記軟質金属層の内側で同種の軟質金属のイオン注入
層を設ける。

そして、軟質金属にAgを用い、硬質金属にTiC、TiN、SiN
を用いるのが好ましく、特に、Agからなる硬質金属層の
内側にこのAgを容易にコーティングすると共に、Agの密
着性を良くするため、硬質金属層をTiCにより形成する
のが好ましく、また、TiCは凝着エネルギーが大きいの
で、送りねじ軸および第１、第２のローラにそれぞれ用
い、万一、Ag層が剥離しても互いに凝着するのを防止
し、送り対象物が駆動停止するのを防止することができ
る。

作用したがって、本発明によれば、送りねじ軸のフランクに
第１と第２の送り部材に支持した第１と第２のローラを
反対方向で当接させるので、組立の際、送りねじ軸と送
り部材、すなわち送り対象物の軸心を比較的容易に調整
することができ、この組立状態のままで送りねじ軸のフ
ランクと第１、第２のローラの当接状態を覗くこともで
きる。そして、送りねじ軸を回転させることにより、そ
のフランクにばねにより反対方向で加圧されている比較
的大径の第１と第２のローラがフランクとの摩擦で円滑
に回転しながら第１、第２の送り部材に連結されている
送り対象物が直線運動することができる。

また、特に超高真空環境において使用する際、各部材の
熱歪により送りねじ軸と送り部材とが多少ずれても、ば
ねの弾性により第１のローラに対して第２のローラを移
動調整することができ、これにより上記ずれを吸収する
ことができる。また、超高真空環境において使用する
際、送りねじ軸の表面と第１、第２のローラの表面に設
けた固体潤滑層の潤滑効果により送りねじ軸の回転運動
を送り部材および送り対象物に円滑に伝達して直線駆動
させることができる。

実施例以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

まず、本発明の第１の実施例について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例における送
り装置を示し、第１図は平面図、第２図は第１図のII−
II矢視断面図、第３図は送りねじ軸とローラの一部拡大
断面図である。

本実施例にあっては、超高真空環境における薄膜加工装
置のテーブルの送りに実施したものである。第１図およ
び第２図に示すように送りねじ軸１は角ねじ状に形成さ
れてフランク２が平行になるように形成されている。こ
の送りねじ軸１は薄膜加工装置のテーブル（図示省略）
の移動方向と平行になるように配置され、両端部が支持
部材に軸受（共に図示省略）を介して回転可能に支持さ
れている。第１の送り部材３は上記テーブルに連結さ
れ、この第１の送り部材３上において、送りねじ軸１の
両外側に位置してそれぞれ案内台４が止めねじ５により
取付けられ、各案内台４の前後の内方突出部６、６に案
内軸７の両端が止めねじ８により取付けられ、各案内軸
７はその軸心が送りねじ軸１の軸心と平行となるように
配置されている。各案内軸７には第２の送り部材９の両
側部がリニアボールガイドベアリング１０を介して案内
軸６に沿つて移動可能に支持されている。第２の送り部
材９の下部は第１の送り部材３に形成された穴１１に挿
入されている。第１の送り部材３上の後側上部には第２
の送り部材９の背方において支持台１２が止めねじ１３
により取付けられている。第１の送り部材３の前側中央
部に形成された穴１４にはブッシュ１５の筒状部が挿入
され、ブッシュ１５のフランジ部が第１の送り部材３上
に重ねられて止めねじ１６により取付けられている。ブ
ッシュ１５の内側には上下一対のベアリング１７を介し
て円筒状の第１のローラ１８が回転可能に支持される。
すなわち、この円筒状の第１のローラ１８は中間の大径
部１９と、先端の小径部２０と、これら大径部１９と小
径部２０の間のフラング部２１と、基部のねじ軸部２２
とからなる。ブッシュ１５の内側上下にはそれぞれベア
リング１７のフランジ付の外輪が固定され、各ベアリン
グ１７の内輪の内側に第１のローラ１８の中間大径部１
９が挿入され、フランジ部２１が下方のベアリング１７
の内輪の下面に係合され、ねじ軸部２２に一対のナット
２３が螺合され、第１のローラ１８が各ベアリング１７
の内輪に固定され、定位置で回転可能に支持されてい
る。第１のローラ１８の先端小径部２０が送りねじ軸１
のフランク２間に挿入されている。第２の送り部材９の
中央部に形成された穴２４には上下一対のベアリング２
５を介して円筒状の第２のローラ２６が回転可能に支持
される。すなわち、この円筒状の第２のローラ２６は中
間の大径部２７と、先端の小径部２８と、これら大径部
２７と小径部２８の間のフランジ部２９と、基部のねじ
軸部３０とからなり、上記第１のローラ１８と同様にフ
ランジ部２９とねじ軸部３０に螺合された一対のナット
３１により上下のベアリング２５の内輪に挟持状態で固
定され、可動台７に対して回転可能に支持されている。
この第２の送り部材９は案内軸７の案内により送りねじ
軸１の軸心方向に沿って移動可能であり、したがって、
第２のローラ２６は回転可能に、かつ上記第１のローラ
１８に対して接近、離隔可能に支持されている。第２の
ローラ２６の先端小径部２８が送りねじ軸１のフランク
２間に挿入されている。支持台１２の中央部には案内軸
７と平行に穴３２が形成され、穴３２内の後側には雌ね
じ３３が形成されている。穴３２内には圧縮ばね３４が
挿入され、圧縮ばね３４の前側で穴３２内に押圧部材３
５の基部が挿入され、圧縮ばね３４の後側で雌ねじ３３
に止めねじ３６が螺入されている。そして、圧縮ばね３
４の反撥弾性により押圧部材３５が第２の送り部材９に
加圧され、したがって、第１のローラ１８に対する第２
のローラ２６の位置が調整され、これら第１のローラ１
８の先端小径部２０と第２のローラ２６の先端小径部２
８が送りねじ軸１のフランク２に反対方向で加圧され、
図示例では両小径部２０と２８で送りねじ軸１のフラン
ク２を線接触状態に挟持している。

上記各部材はステンレス鋼により形成され、第３図に示
すように送りねじ軸１の表面にTiC（炭化チタニウム）
のイオン注入層３７が形成され、このイオン注入層３７
上に硬質の金属である膜状のTiCの層３８がイオンプレ
ーティング法等で厚さ１〜３μｍにコーティングされ、
このTiC層３８の外面側にAg（銀）のイオン注入層３９
が形成され、このイオン注入層３９上に固体潤滑層であ
る膜状の軟質金属Agの層４０がイオンプレーティング法
等で厚さ約０．３μｍにコーティングされ、これにより
フランク２が形成されている。上記各ローラ１８、２６
の小径部２０、２８の外周にはTiCのイオン注入層４１
が形成され、このイオン注入層４１上に硬質の金属であ
る膜状のTiCの層４２がイオンプレーティング法等で厚
さ１〜３μｍにコーティングされ、このTiC層４２の外
面側にAgのイオン注入層４３が形成され、このイオン注
入層４３上に固体潤滑層である膜状の軟質金属Agの層４
４がイオンプレーティング法等で厚さ約０．３μｍにコ
ーティングされている。

このように送りねじ軸１およびローラ１８、２６の各母
材にTiCのイオン注入層３７、４１を形成してその上にT
iC層３８、４２を設けることにより、両者の密着力を向
上させることができ、また、TiC層３８、４２の外面にA
gのイオン注入層３９、４３を形成してその上にAg層４
０、４４を設けることにより、両者の密着力を向上させ
ることができる。

上記送り装置の組立に際し、上記のように送りねじ軸１
の平行なフランク２を第１の送り部材３と第２の送り部
材９に支持した第１と第２のローラ１８と２６の小径部
２０と２８で挟持させればよいので、送りねじ軸１と第
１、第２の送り部材３、９、すなわちテーブルの軸心と
を比較的容易に調整することができる。また、組立後の
真空槽の加熱に伴い各部材に熱歪が生じ、これにより送
りねじ軸１とテーブル、すなわち第１、第２の送り部材
３、４の軸心が多少ずれても、第１と第２のローラ１８
と２６の小径部２０と２８が平行なフランク２に沿つて
移動することによりこれを吸収することができ、しか
も、軸心方向へのずれは圧縮ばね３４の弾性により第１
のローラ１８に対する第２のローラ２６の位置を自動的
に調整することができるので、これにより吸収すること
ができる。また、組立状態のままで送りねじ軸１のフラ
ンク２と第１、第２のローラ１８、２６の状態を第１、
第２の送り部材３、４の反対側の外部から覗いて容易に
確認することができる。

以上の構成において、以下、その動作について説明す
る。

送りねじ軸１を一方に回転させることにより、その平行
なフランク２を挟持している第１と第２のローラ１８と
２６のうち、一方の第１のローラ１８の小径部２０をフ
ランク２により押し、送りねじ軸１を他方に回転させる
ことにより、他方の第２のローラ２６の小径部２８をフ
ランク２により押し、これにより小径部２０と２８がフ
ランクと線接触状態で円滑に回転しながら第１、第２の
送り部材３、４および第１の送り部材３に連結されてい
るテーブルが直線運動することができる。ここで、圧縮
ばね３４は送りねじ軸１のフランク２により第２のロー
ラ２６を押す際、第１の送り部材３、第１のローラ１
８、テーブル等を追従させることができるような強さに
設定されている。そして、上記のように圧縮ばね３４の
弾性により第１と第２のローラ１８と２６の小径部２０
と２８で送りねじ軸１の平行なフランク２を挟持してい
るので、バックラッシュを吸収することができ、テーブ
ルを精密に送ることができる。また、送りねじ軸１の表
面と第１、第２のローラ１８、２６の表面に設けた固体
潤滑層であるAg層４０、４４の粘性による潤滑効果によ
り送りねじ軸１の回転運動を第１、第２の送り部材３、
４およびテーブルに円滑に伝達して円滑に直線駆動させ
ることができる。また、使用に伴う送りねじ軸１のフラ
ンク２と第１、第２のローラ１８、２６の状態を上記の
ように送り台３の反対側から覗くことができ、寿命を容
易に判断することができる。万一、Ag層１３、１５が剥
離してもTiC層３８、４２は凝着エネルギーが大きいの
で、その凝着を防止し、製造、検査に支障を来さない時
点で交換することができる。

なお、Ag層４０、４４等の軟質金属層は送りねじ軸１の
表面と、第１、第２のローラ１８、２６の表面にそれぞ
れ電解複合研磨を施した後、イオンプレーティング法等
で厚さ約０．３μｍに直接コーティングしてもよい。ま
た、上記実施例では、固体潤滑層に軟質金属膜のAgを用
いた場合について説明したが、このAgに替えてMoS₂（二
硫化モリブデン）、WS₂（二硫化タングステン）等から
なる層状固体潤滑材を用いることができ、この層状固体
潤滑材を用いれば、送りねじ軸１の回転運動を第１、第
２のローラ１８、２６を介して第１、第２の送り部材
３、４に伝達する際、層状固体潤滑材の層状剥離により
潤滑効果を与えることができ、したがって、第１、第２
の送り部材３、４および第１の送り部材３に連結された
テーブル等を円滑に駆動させることができる。また、固
体潤滑層の内側に設けるTiC、TiN、SiN等の硬質金属層は
相手方の母材と固着しにくいように異種の材料として用
いてもよく、また、送りねじ軸１と第１、第２のローラ
１８、２６の母材に異種の材料を用いておけば、硬質金
属層を形成しなくてもよい。しかし、上記のように硬質
金属層と軟質金属層を母材上に順次連続的にコーティン
グすれば、不純物の混入を防止をすることができて軟質
金属層の強い密着力を維持することができ、また、各境
界においてイオン注入層を形成することにより母材に対
する硬質金属層の強い密着力および硬質金属層に対する
軟質金属層の強い密着力を維持することができる利点が
ある。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第４図ないし第７図は本発明の第２の実施例における送
り装置を示し、第４図は平面図、第５図は第４図のＶ矢
視図、第６図は第４図のVI矢視図、第７図はローラ部分
の拡大断面図である。

本実施例にあっては、上記第１の実施例と同様に、超高
真空環境における薄膜加工装置のテーブルの送りに実施
したものである。第４図ないし第６図に示すように送り
ねじ軸５１は三角ねじ状に形成されてフランク５２が傾
斜されている。この送りねじ軸５１は薄膜加工装置のテ
ーブル（図示省略）の移動方向と平行になるように配置
され、両端部が支持部材に軸受（共に図示省略）を介し
て回転可能に支持されている。第１の送り部材５３はそ
の折曲部５４が上記テーブルに連結されている。この第
１の送り部材５３は送りねじ軸受５１より大径の穴５５
が形成され、この穴５５が送りねじ軸５１に遊嵌されて
送りねじ軸５１を囲んでいる。第２の送り部材５６は同
様に送りねじ軸５１より大径の穴５７が形成され、この
穴５７が送りねじ軸５１に遊嵌されて送りねじ軸５１を
囲んでいる。第１の送り部材５３と第２の送り部材５６
の複数箇所には対向して穴５８と５９が形成され、これ
らの穴５８、５９にボルト６０が挿通され、ボルト６０
の突出端部にナット６１が螺合され、第２の送り部材５
６が第１の送り部材５３に対し、送りねじ軸５１の軸心
方向に沿つて接近し、若しくは離隔し得るように支持さ
れている。第１の送り部材５３には第２の送り部材５６
の反対側において、複数個（図示例では３個）の第１の
ローラ６２が回転可能に支持されている。第２の送り部
材５６にも第１の送り部材５３の反対側において、複数
個（図示例では３個）の第２のローラ６３が回転可能に
支持されている。各ローラ６２、６３は特に第７図から
明らかなように円盤状に形成され、両側の大径穴６４が
ベアリング６５の外輪に圧入されている。ベアリング６
５の内輪に軸６６の小径部６７が圧入され、小径部６７
の先端に止めねじ６８が螺入され、ベアリング６５の内
輪が軸６６の段部６９と止めねじ６８の頭部により挟持
されて各第１、第２のローラ６２、６３が軸６６に回転
可能に支持されている。各軸６６が螺着等の手段により
第１と第２の送り部材５３と５６に送りねじ軸５１の軸
心に対して傾斜するように取付けられている。したがっ
て、各第１、第２のローラ６２、６３の軸心が送りねじ
軸５１の軸心に対して傾斜され、外周部が送りねじ軸５
１のフランク５２間に挿入されている。第１と第２の送
り部材５３と５６の間には各ボルト６０の外周において
圧縮ばね７０が介在され、この圧縮ばね７０の反撥弾性
により第２の送り部材５６および第２のローラ６３が第
１の送り部材５３および第１のローラ６２に対して離隔
する方向に加圧されている。したがって、第１のローラ
６２と第２のローラ６３が送りねじ軸５１のフランク５
２に反対方向で加圧され、フランク５２間で突っ張って
いる。

送りねじ軸５１と第１、第２のローラ６２、６３はステ
ンレス鋼により形成され、それらの表面に上記第１の実
施例と同様にして固体潤滑層であるAg層、若しくはMo
S₂、WS₂等の層状固体潤滑層が形成され、または固体潤滑
層の内側て説明する。

送りねじ軸５１を一方に回転させることにより、そのフ
ランク５２に突っ張っている第１と第２のローラ６２と
６３のうち、一方の第１のローラ６２をフランク５２に
より押し、送りねじ軸５１を他方に回転させることによ
り、他方の第２のローラ６３をフランク５２により押
し、これにより第１、第２のローラ６２、６３が円滑に
回転しながら第１、第２の送り部材５３、５６および第
１の送り部材５３に連結されているテーブルが直線運動
することができる。ここで、圧縮ばね７０は送りねじ軸
５１のフランク５２により第２のローラ６３を押す際、
第１の送り部材５３、第１のローラ６２、テーブル等を
追従させることができるような強度に設定されている。
そして、上記のように圧縮ばね７０の弾性により第１と
第２のローラ６２と６３で送りねじ軸５１のフランク５
２を突っ張っているので、バックラッシュを吸収するこ
とができ、テーブルを精密に送ることができる。まに、
TiC、TiN、TiS等の硬質金属層が形成され、または送りね
じ軸５１、第１、第２のローラ６２、６３の母材と硬質
金属層の一方、若しくは両方に硬質金属層、Ag等の軟質
金属のイオン注入層が形成されている。

上記送り装置の組立に際し、上記のように送りねじ軸５
１のフランク５２に第１、第２のローラ６２、６３を突
っ張るように当接させればよいので、送りねじ軸５１と
第１、第２の送り台５３、５６、すなわちテーブルの軸
心を比較的容易に調整することができる。また、組立後
の真空槽の加熱に伴い、各部材に熱歪みが生じても圧縮
ばね７０の弾性により第１のローラ６２に対する第２の
ローラ６３の位置を調整することができるので、これに
より吸収することができる。また、組立状態のままで送
りねじ軸のフランク５２と第１、第２のローラ６２、６
３の状態を外部から覗いて容易に確認することができ
る。

以上の構成において、以下、その動作についた、送りね
じ軸５１の表面と第１、第２のローラ６２、６３の表面
に設けた固体潤滑層であるAg層の粘性、若しくは層状固
体潤滑層の層状剥離による潤滑効果により送りねじ軸５
１の回転運動を第１、第２の送り部材５３、５６および
テーブルに円滑に伝達して円滑に直線運動させることが
できる。また、使用に伴う送りねじ軸５１のフランク５
２と第１、第２のローラ６２、６３の状態を外部から覗
くことができ、寿命を容易に判断することができる。

なお、上記第１の実施例においても、上記第２の実施例
と同様に、第１と第２のローラ１８と２６で送りねじ軸
１のフランク２に突っ張るようにしてもよく、また、上
記第２の実施例においても、上記第１の実施例と同様に
第１と第２のローラ６２と６３で送りねじ軸５１のフラ
ンク５２を挟持するようにしてもよい。また、本発明の
送り装置は大気中においても使用することができ、この
場合には、送りねじ軸１、５１と第１、第２のローラ１
８、２６、６２、６３の表面に固体潤滑層を設ける必要
はない。また、この場合、第２のローラ２６、６３の第
１のローラ１８、６２に対する位置調整手段として、上
記実施例のばね３４、７０に替えてねじを用いることも
できる。

発明の効果以上述べたように本発明によれば、送りねじ軸のフラン
クに第１と第２の送り部材に支持した第１と第２のロー
ラを反対方向で当接させるので、組立の際、送りねじ軸
と送り部材、すなわち送り対象物の軸心とを比較的容易
に調整することができ、組立作業を容易に行なうことが
できる。そして、送りねじ軸を回転させることにより、
フランクに当接している比較的大径の第１と第２のロー
ラがフランクとの摩擦で円滑に回転しながら第１、第２
の送り部材および第１の送りり部材に連結されている送
り対象物が直線運動することができる。したがって、大
きな負荷荷重に耐えることができ、また、寿命を長く延
ばすことができ、実施した装置等の信頼性を向上させ、
しかも、メンテナンスの頻度を減らすことができる。ま
た、組立状態のままで送りねじ軸のフランクと第１、第
２のローラの状態を外部から覗くこともでき、したがっ
て、分解することなく、寿命について判定することがで
きてメンテナンスの便を図ることができる。更には、通
常の工作機械で製作することができ、製作が簡単でコス
トの低下を図ることができる。また、特に超高真空環境
において使用する際、加熱に伴う各部材の熱歪により送
りねじ軸と送り部材が多少ずれても第１と第２のローラ
の間をばねにより調整することによりこれを吸収するこ
とができ、円滑に、かつ確実に動作させることができ
る。

また、超高真空環境において使用する際、送りねじ軸の
表面と、第１、第２のローラの表面に設けた軟質金属
層、若しくは層状固体潤滑層の粘性、若しくは層状剥離
による潤滑効果により送りねじ軸の回転運動を送り部材
および送り対象物に円滑に伝達して直線駆動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例における送
り装置を示し、第１図は平面図、第２図は第１図のII−
II矢視断面図、第３図は送りねじ軸とローラの一部拡大
断面図、第４図ないし第７図は本発明の第２の実施例に
おける送り装置を示し、第４図は平面図、第５図は第４
図のＶ矢視図、第６図は第４図のVI矢視図、第７図はロ
ーラ部分の拡大断面図である。１……送りねじ軸、２……フランク、３……第１の送り
部材、４……案内台、７……案内軸、９……第２の送り
部材、１２……支持台、１８……第１のローラ、２６…
…第２のローラ、３４……圧縮ばね、５１……送りねじ
軸、５２……フランク、５３……第１の送り部材、５６
……第２の送り部材、６２……第１のローラ、６３……
第２のローラ、７０……圧縮ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】螺旋状のねじ溝を有し、回転可能に支持さ
れた送りねじ軸と、この送りねじ軸の軸心方向に沿つて
移動可能な送り対象物に連結された第１の送り部材と、
この第１の送り部材に回転可能に支持され、上記送りね
じ軸のフランクに摩擦回転し得るように当接する第１の
ローラと、第２の送り部材と、この第２の送り部材に回
転可能に支持され、上記送りねじ軸のフランクに摩擦回
転し得るように当接する第２のローラと、上記第２の送
り部材および第２のローラを上記第１の送り部材に対
し、上記送りねじ軸の軸心方向に沿つて移動可能に支持
する支持手段と、上記第１の送り部材および第１のロー
ラに対し、上記第２の送り部材および第２のローラの位
置を調整し、これら第１と第２のローラを上記送りねじ
軸のフランクに反対方向で当接させる調整手段を備えた
送り装置。
【請求項２】送りねじ軸のフランクが平行に形成され、
第１と第２のローラが１個ずつ用いられてそれぞれ円筒
状に形成され、各ローラの軸心が送りねじ軸の軸心と直
角方向に配置された請求項１記載の送り装置。
【請求項３】第１と第２の送り部材が送りねじ軸を囲む
ように形成され、第１と第２のローラが複数個づつ用い
られてそれぞれ円盤状に形成され、各ローラの軸心が送
りねじ軸の軸心に対して傾斜して配置された請求項１記
載の送り装置。
【請求項４】送りねじ軸が三角ねじ状に形成された請求
項３記載の送り装置。
【請求項５】調整手段に第２の送り部材および第２のロ
ーラを第１のローラ側へ常時加圧するばねを用い、第１
と第２のローラで送りねじ軸のフランクを反対方向から
挟持させた請求項１ないし４のいずれかに記載の送り装
置。
【請求項６】調整手段に第２の送り部材および第２のロ
ーラを第１のローラの反対側へ常時加圧するばねを用
い、第１と第２のローラで送りねじ軸のフランクを反対
方向に突っ張らせた請求項１ないし４のいずれかに記載
の送り装置。
【請求項７】送りねじ軸が表面に固体潤滑層を有し、第
１と第２のローラが表面に固体潤滑層を有する請求項１
ないし６のいずれかに記載の送り装置。
【請求項８】送りねじ軸の母材と第１、第２のローラの
母材が異種材料である請求項７記載の送り装置。
【請求項９】送りねじ軸およびこの送りねじ軸のフラン
クに当接する第１、第２のローラの少なくとも一方が固
体潤滑層の内側に硬質金属層を有する請求項７記載の送
り装置。
【請求項１０】固体潤滑層が軟質金属からなる請求項７
ないし９のいずれかに記載の送り装置。
【請求項１１】固体潤滑層が層状固体潤滑材からなる請
求項７ないし９のいずれかに記載の送り装置。
【請求項１２】送りねじ軸の母材にステンレス鋼、アル
ミニウム合金のいずれかから選択して用い、第１、第２
のローラの母材にステンレス鋼を用いた請求項１ないし
１１のいずれかに記載の送り装置。
【請求項１３】硬質金属層がTiC、TiN、SiNのいずれかか
らなる請求項９ないし１２のいずれかに記載の送り装
置。
【請求項１４】軟質金属層がAgからなる請求項１０、１
２、１３のいずれかに記載の送り装置。
【請求項１５】層状固体潤滑材がMoS₂、WS₂のいずれかか
らなる請求項１１ないし１３のいずれかに記載の送り装
置。
【請求項１６】送りねじ軸および第１、第２のローラが
それぞれ母材上に順次硬質金属層および軟質金属層を有
し、上記送りねじ軸および第１、第２のローラの各母材
が硬質金属層の内側に同種の硬質金属のイオン注入層を
有する請求項１ないし６のいずれかに記載の送り装置。
【請求項１７】送りねじ軸および第１、第２のローラが
それぞれ母材上に硬質金属層および軟質金属層を有し、
上記送りねじ軸および第１、第２のローラ上の各硬質金
属層が軟質金属層の内側に同種の軟質金属のイオン注入
層を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の送り装
置。
【請求項１８】送りねじ軸および第１、第２のローラが
それぞれ母材上に硬質金属層および軟質金属層を有し、
上記送りねじ軸および第１、第２のローラの各母材が硬
質金属層の内側に同種の硬質金属のイオン注入層を有
し、上記各硬質金属層が上記軟質金属層の内側に同種の
軟質金属のイオン注入層を有する請求項１ないし６のい
ずれかに記載の送り装置。
【請求項１９】軟質金属がAgであり、硬質金属がTiC、Ti
N、SiNのいずれかである請求項１６ないし１８のいずれ
かに記載の送り装置。