JPS6396348A - Driving method - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、研磨機等の軸受部の回転軸の駆動に使用され
る高精度の駆動方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a highly accurate driving method used for driving a rotating shaft of a bearing portion of a polishing machine or the like.
第４図は、従来から広く用いられているベルト駆動装置
の例を示す図で、低振動の高精度化に有利な油動圧軸受
（動圧スラスト軸受）装置で支持される回転定盤を駆動
する例を示すものである。Figure 4 is a diagram showing an example of a conventionally widely used belt drive device, in which a rotating surface plate is supported by a hydraulic pressure bearing (hydrodynamic thrust bearing) device that is advantageous for low vibration and high precision. This shows an example of driving.
第４図において、１は精密定盤、２は該精密定盤１の下
面に設けられた動圧発生部、３は該動圧発生部２が浸漬
されるオイル、４は該オイルを溜保する油溜め、５は定
盤１の下面の中心に固着した定盤回転駆動用の従動シャ
フト、６は該従動シャフト５の下端部に固着した従動プ
ーリである。In FIG. 4, 1 is a precision surface plate, 2 is a dynamic pressure generating section provided on the lower surface of the precision surface plate 1, 3 is oil in which the dynamic pressure generating section 2 is immersed, and 4 is a reservoir for storing the oil. 5 is a driven shaft for driving the rotation of the surface plate fixed to the center of the lower surface of the surface plate 1, and 6 is a driven pulley fixed to the lower end of the driven shaft 5.
７は上記従動シャフト５を回転可能に保持すると共に上
記油溜め４を搭載する取付板であり、従動シャフト５か
ら離れた位置にモータ８が搭載されている。９は該モー
タ８の出力用の駆動シャフト、１０は駆動シャフト９の
下端部に固着した駆動プーリである。Reference numeral 7 designates a mounting plate that rotatably holds the driven shaft 5 and mounts the oil reservoir 4 thereon, and a motor 8 is mounted at a position away from the driven shaft 5. 9 is a drive shaft for outputting the motor 8, and 10 is a drive pulley fixed to the lower end of the drive shaft 9.
１１は駆動プーリ１０と従動プーリ６との間に懸架され
た駆動ベルト、１２は該駆動ベルト１１に張力を与える
ために上記モータ８の位置を調整する調整・固定用板で
ある。11 is a drive belt suspended between the drive pulley 10 and the driven pulley 6; 12 is an adjustment/fixing plate for adjusting the position of the motor 8 to apply tension to the drive belt 11;
この油動圧軸受で精密定盤１を支持した装置は、回転動
作中に動圧発生部２が僅かに周方向が均一に浮上するた
め、回転抵抗が小さい上に振動が極めて小さいことが実
証され、超精密ランプ盤に常用されている。In a device in which the precision surface plate 1 is supported by this hydraulic pressure bearing, the dynamic pressure generating part 2 floats slightly uniformly in the circumferential direction during rotation, so it has been demonstrated that rotational resistance is low and vibration is extremely small. It is commonly used in ultra-precision lamp boards.
ところがこの装置では、モータ８の回転を従動プーリ６
に確実に伝達させるために、駆動ベルト１１にある程度
以上の張力を与えなければならず、このため調整・固定
用板１２でモータ８の位置を調整して駆動ベルト１１を
引張る必要があるが、このようにすると、従動シャフト
５にモーメントが働いて傾斜し、精密定盤１に回転ブレ
が生じて、精密定盤としての価値がなくなる恐れがある
。最悪の場合には、従動シャフト５が倒れることによっ
て、動圧発生部２も傾斜して損傷することさえあった。However, in this device, the rotation of the motor 8 is controlled by the driven pulley 6.
In order to reliably transmit the signal, it is necessary to apply a certain level of tension to the drive belt 11, and for this reason, it is necessary to adjust the position of the motor 8 using the adjustment/fixing plate 12 and pull the drive belt 11. If this is done, a moment will act on the driven shaft 5, causing it to tilt, causing rotational wobbling in the precision surface plate 1, which may cause it to lose its value as a precision surface plate. In the worst case, the driven shaft 5 would fall, causing the dynamic pressure generating section 2 to tilt and even be damaged.
なお、以上では、従動シャフト５の回転保持に動圧スラ
スト軸受、ラジアル玉軸受を使用した例を示したが、動
圧軸受のみでも、また玉軸受のみでも上記の問題が同様
に起きる。Although the above example uses a hydrodynamic thrust bearing and a radial ball bearing to maintain the rotation of the driven shaft 5, the above-mentioned problems occur similarly even when only a hydrodynamic bearing or only a ball bearing is used.
これらの問題を解消する方法として、ダイレクト駆動モ
ータ方式を採用すればよいが、極めて高価となるため、
各界から安価でシャフトに倒れの生じない確実な高精度
駆動方法が切望されていた。A direct drive motor system could be used to solve these problems, but it would be extremely expensive.
There has been a strong desire from all over the world for a reliable, high-precision drive method that is inexpensive and prevents the shaft from collapsing.
本発明の目的は、駆動プーリから従動プーリに回転力を
伝達するに際して従動プーリの従動シャフトに倒れを発
生させないようにし、以て従動シャフトがブレなく高精
度回転を行なうようにした駆動方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a driving method that prevents the driven shaft of the driven pulley from collapsing when transmitting rotational force from the driving pulley to the driven pulley, thereby allowing the driven shaft to rotate with high precision without wobbling. It's about doing.
このために、本発明の駆動方法は、従動シャフトに固着
した従動プーリを、駆動機構によって回転する駆動プー
リから駆動ベルトを介して伝達した回転力により回転さ
せるように構成した駆動方法において、
上記従動プーリに対して、外部から加わる力をバランス
させ或いは上記従動プーリを拘束する保持力を与えて、
上記従動シャフトに倒れの力が加わらないようにした。For this purpose, the driving method of the present invention is configured to rotate a driven pulley fixed to a driven shaft by a rotational force transmitted via a drive belt from a drive pulley rotated by a drive mechanism. Balancing the force applied from the outside to the pulley or applying a holding force to restrain the driven pulley,
This prevents the force of falling from being applied to the driven shaft.
まず、本発明の駆動方法の実施例の基本的概要について
述べる。前述したように、従動シャフトに倒れが生じる
のは、ベルト駆動における片側からの引張力が作用する
ことに起因するので、その倒れが生じないようにするに
は、その引張力が生じないように外部から加わる力をバ
ランスさせる、つまり従動シャフトに均一な引張力を与
えて回転させるか、或いは、従動シャフトが倒れないよ
うに拘束させてしまうかの二つの方法があるものと考え
られる。First, a basic outline of an embodiment of the driving method of the present invention will be described. As mentioned above, the fall of the driven shaft is due to the tensile force acting on one side of the belt drive, so in order to prevent this fall, it is necessary to prevent the tensile force from occurring. There are two possible methods: to balance the force applied from the outside, that is, to apply a uniform tensile force to the driven shaft to rotate it, or to restrain the driven shaft so that it does not fall.
前者の方法には、従動シャフトに固着した従動プーリに
等しい均一な偶力を与えて該従動プーリを回転させる方
法、及び従動プーリに相互に反対方向から引張力を加え
てシャフトが傾斜しないように引張力を打ち消す方法が
考えられる。The former method includes a method of applying an equal and uniform couple force to the driven pulley fixed to the driven shaft to rotate the driven pulley, and a method of applying a tensile force to the driven pulley from opposite directions to prevent the shaft from tilting. There are ways to cancel the tensile force.
一方、後者の方法には、従動プーリを単純に従動側シャ
フトに吊り下げている形でなく、従動プーリの下部に高
精度のラジアル軸受を設置することによって従動シャフ
トの倒れを防止できるものが考えられる。On the other hand, the latter method involves installing a high-precision radial bearing at the bottom of the driven pulley to prevent the driven shaft from falling, rather than simply suspending the driven pulley from the driven shaft. It will be done.
以下、実施例を詳細に説明する。第１図（ａ）は第１の
実施例の装置を示し、１３は従動シャフト、１４は該従
動シャフト１３に固着した従動プーリ、１５は該従動プ
ーリ１４から一定の離れた位置に配設された駆動プーリ
で、駆動シャフト１６に固着されている。１７は上記従
動プーリ１４に関して駆動プーリ１５の側と反対側に配
設された引張アイドラ、１８は上記従動プーリ１４、駆
動プーリ１５及び引張アイドラ１７の全てに懸架した無
端の駆動ベルトである。Examples will be described in detail below. FIG. 1(a) shows the device of the first embodiment, in which 13 is a driven shaft, 14 is a driven pulley fixed to the driven shaft 13, and 15 is arranged at a certain distance from the driven pulley 14. The drive pulley is fixed to the drive shaft 16. 17 is a tension idler disposed on the side opposite to the drive pulley 15 with respect to the driven pulley 14, and 18 is an endless drive belt suspended over all of the driven pulley 14, drive pulley 15, and tension idler 17.
１９．１９’は一対の押圧アイドラであり、調整可能な
圧縮スプリングで押圧され、駆動ベルト１８における上
記従動プーリ１４と駆動プーリ１５の間の対称位置を外
側から押圧して、該駆動ベルト１８に張力を付与させて
いる。19.19' is a pair of pressing idlers, which are pressed by adjustable compression springs and press from the outside a symmetrical position between the driven pulley 14 and the driving pulley 15 on the drive belt 18, It gives tension.
さて、駆動シャフト１６の回転によって駆動ブーＩＪｉ
５が回転すると、駆動ベルト１８によって従動ブーＩＪ
１４、引張アイドラ１７、及び押圧アイドラ１９．１９
’も回転する。このとき、従動ブーＩＪ１４は対称位置
の２箇所が相互に逆方向に進行する駆動ベルト１８に挟
まれて押圧される。Now, by the rotation of the drive shaft 16, the drive boot IJi
5 rotates, the driven boob IJ is driven by the drive belt 18.
14, tension idler 17, and pressure idler 19.19
' also rotates. At this time, the driven boob IJ14 is pressed at two symmetrical positions between the drive belts 18 that move in opposite directions.
従って、その押圧接触部分が従動プーリ１４の対称的な
同一角度範囲となるように押圧アイドラ１９゜１９′の
押圧力を調節すれば、従動プーリ１４に対して偶力Ｍｌ
、Ｍｚが働き、従動シャフト１３に倒す力を与えるこ
とな（高精度回転させることができる。この駆動方法は
従動シャフト１３のラジアル方向に無理な力を加えない
所謂ダイレクト駆動に近い形となる。Therefore, if the pressing force of the pressing idler 19° 19' is adjusted so that the pressing contact portion is in the same symmetrical angular range of the driven pulley 14, the couple Ml is applied to the driven pulley 14.
, Mz act, and the driven shaft 13 can be rotated with high precision without applying any force to tilt it. This driving method is similar to so-called direct drive in which no unreasonable force is applied to the driven shaft 13 in the radial direction.
なお、本実施例の駆動装置を従来のものと比較すると、
従動シャフト１３の倒れが全（なく、精密定盤外周での
回転ブレが、従来の方法では１０〜３０μｍあったのに
対し、全く検出されなかった。In addition, when comparing the drive device of this embodiment with the conventional one,
There was no tilting of the driven shaft 13, and no rotational wobble on the outer periphery of the precision surface plate was detected at all, whereas it was 10 to 30 μm in the conventional method.
第１図（ｂ）は第１の実施例の変形例を示す図であり、
ベルト１８における従動プーリ１５と引張アイドラ１７
との間の部分に、上記押圧アイドラ１９．１９’と全く
同じ形態で同じ作用をする別の一対の押圧アイドラ２０
．２０’を配設して、押圧アイドラの配置の対称性を良
くさせたものである６
第２図は第２の実施例の装置を示す図であり、装置とし
ては第４図に示した従来例のものに新たな構成部を付加
させたものであり、第４図のものと共通する部分は同じ
符号を用いて説明を省略する。該図において、２１は上
記従動ブーＵ ６に関して駆動プーリ１０の側と反対側
に配設された矯正用アイドラで、保持シャフト２２を介
して上記取付板７に保持されている。FIG. 1(b) is a diagram showing a modification of the first embodiment,
Driven pulley 15 and tension idler 17 on belt 18
and another pair of press idlers 20 having exactly the same form and the same function as the above-mentioned press idlers 19 and 19'.
．． 20' to improve the symmetry of the arrangement of the pressing idlers.6 Figure 2 is a diagram showing the device of the second embodiment, which is similar to the conventional device shown in Figure 4 This is an example in which new components are added, and parts common to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. In the figure, reference numeral 21 denotes a correction idler disposed on the side opposite to the drive pulley 10 with respect to the driven boob U6, and is held on the mounting plate 7 via a holding shaft 22.
２３は上記従動シャフト５の下端に取り付けた矯正用プ
ーリであり、該矯正用ブーＩＪ２３と上記矯正用アイド
ラ２１との間には矯正用ベルト２４が懸架されている。A correction pulley 23 is attached to the lower end of the driven shaft 5, and a correction belt 24 is suspended between the correction boob IJ23 and the correction idler 21.
よって、従動シャフト５には上記駆動ベルト１１の引張
力を打ち消す引張力が上記矯正用ベルト２４から働くた
めシャフト５の倒れは生じない。なお、上記保持シャフ
ト２２の位置を移動させることにより上記矯正用ベルト
２４の引張力を調整することができる。Therefore, a tensile force is applied to the driven shaft 5 from the correction belt 24 that cancels the tensile force of the drive belt 11, so that the shaft 5 does not fall. Note that the tensile force of the correction belt 24 can be adjusted by moving the position of the holding shaft 22.
本実施例の装置においても、上記第１の実施例の装置と
同様に回転ブレが全く検出されなかった。In the apparatus of this example, no rotational shake was detected as in the apparatus of the first example.
第３図は第３の実施例の装置を示す図であり、この実施
例も上記第２の実施例と同様に装置としては第４図の従
来例のものに新たな構成部を付加させた例であり、従動
シャフト５の軸受けの低振動の高精度化を図るために油
動圧ラジアル軸受を用いたものである。FIG. 3 is a diagram showing a device according to a third embodiment, and like the second embodiment, this embodiment also has new components added to the conventional device shown in FIG. 4. This is an example in which a hydraulic radial bearing is used to achieve low vibration and high precision of the bearing of the driven shaft 5.
即ち、２５は上記従動シャフト５の下端部に固着された
動圧発生部、２６は該動圧発生部２５を包み込むように
配設された円筒体で、該円筒体２６は保持板２７に確固
に搭載されている。該保持板２７は支持棒２８を介して
上記取付板７に支持され、その上面に上記円筒体２５を
収納する油溜め２９が形成されている。該油溜め２９内
にはオイル３０が留保されている。よって、上記動圧発
生部２５及び円筒体２６等はオイル３０に浸漬される。That is, 25 is a dynamic pressure generating part fixed to the lower end of the driven shaft 5, 26 is a cylindrical body disposed so as to wrap around the dynamic pressure generating part 25, and the cylindrical body 26 is firmly fixed to the holding plate 27. It is installed in. The holding plate 27 is supported by the mounting plate 7 via a support rod 28, and an oil reservoir 29 for storing the cylindrical body 25 is formed on its upper surface. Oil 30 is reserved in the oil reservoir 29. Therefore, the dynamic pressure generating section 25, the cylindrical body 26, etc. are immersed in the oil 30.
本実施例では、円筒体２６と保持板２７が支持棒２８に
よって完全に固定され、従動シャフト５の下端部の水平
方向（横方向）の動きが確実に抑えられているので、そ
の従動シャフト５に上記駆動ベルト１１の引張力が加え
られても倒れが生じることはない。In this embodiment, the cylindrical body 26 and the holding plate 27 are completely fixed by the support rod 28, and the movement of the lower end of the driven shaft 5 in the horizontal direction (lateral direction) is reliably suppressed. Even if the tensile force of the drive belt 11 is applied to the drive belt 11, the belt will not collapse.
また、従動シャフト５と従動ブーＵ ６とが回転すると
当然動圧発生部２５も回転して動圧が発生し、いわゆる
油動圧ラジアル軸受となるので振動がなくなり、従動シ
ャフト５の上部に配設されている精密定盤が回転ブレを
生じることなく回転するようになる。Furthermore, when the driven shaft 5 and the driven boob U6 rotate, the dynamic pressure generating section 25 naturally rotates and generates dynamic pressure, resulting in a so-called hydraulic pressure radial bearing, which eliminates vibration and is mounted on the upper part of the driven shaft 5. The installed precision surface plate can now rotate without rotational wobbling.
この実施例の装置においても上記第１及び第２の実施例
で述べた精度が確認されている。The accuracy described in the first and second embodiments has been confirmed in the apparatus of this embodiment as well.
なお、この実施例における動圧ラジアル軸受をラジアル
玉軸受に置き換えることも可能であるが、低振動の効果
を得るには動圧ラジアル軸受を採用することが望ましい
。Although it is possible to replace the hydrodynamic radial bearing in this embodiment with a radial ball bearing, it is desirable to use a hydrodynamic radial bearing in order to obtain the effect of reducing vibration.
以上から本発明によれば、僅かの倒れも発生させること
なく従動シャフトを回転させることができるので、回転
ブレのない高精度の回転を実現できる。よって、該従動
シャフトを動圧軸受を使用する装置の回転用に利用すれ
ば、これらの装置において極めて有用な効果が発揮され
る。その応用例としては、例えば、超精密ラップ盤やボ
リシ盤等の工作機械或いは精密測定器の駆動伝達部等が
ある。As described above, according to the present invention, the driven shaft can be rotated without causing even the slightest inclination, so that highly accurate rotation without rotational wobbling can be realized. Therefore, if the driven shaft is used for rotating devices that use dynamic pressure bearings, extremely useful effects will be exhibited in these devices. Examples of its application include, for example, machine tools such as ultra-precision lapping machines and borishing machines, or drive transmission parts of precision measuring instruments.
第１図（ａ）は本発明の第１の実施例の平面図、第１図
（ｂ）はその変形例を示す平面図、第２図は第２の実施
例の側面図、第３図は第３の実施例の断面図、第４図は
従来の駆動装置の断面図である。
５・・・従動シャフト、９・・・駆動シャフト、１０・
・・駆動プーリ、１１・・・駆動ベルト、１３・・・従
動シャフト、１４・・・従動プーリ、１５・・・駆動プ
ーリ、１６・・・駆動シャフト、１７・・・引張アイド
ラ、１８・・・駆動ベルト、１９．１９′・・・押圧ア
イドラ、２０゜２０′・・・押圧アイドラ、２１・・・
矯正用アイドラ、２２・・・保持シャフト、２３・・・
矯正用プーリ、２４・・・矯正用ベルト。
代理人 弁理士 長 尾 常 明
第１図
（ａ）
（ｂ）
第３図FIG. 1(a) is a plan view of the first embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a plan view showing a modification thereof, FIG. 2 is a side view of the second embodiment, and FIG. is a sectional view of the third embodiment, and FIG. 4 is a sectional view of a conventional drive device. 5... Driven shaft, 9... Drive shaft, 10.
... Drive pulley, 11... Drive belt, 13... Driven shaft, 14... Driven pulley, 15... Drive pulley, 16... Drive shaft, 17... Tension idler, 18...・Drive belt, 19.19'...Press idler, 20°20'...Press idler, 21...
Orthodontic idler, 22... Holding shaft, 23...
Correction pulley, 24... Correction belt. Agent Patent Attorney Tsuneaki Nagao Figure 1 (a) (b) Figure 3
Claims (4)
構によって回転する駆動プーリから駆動ベルトを介して
伝達した回転力により回転させるように構成した駆動方
法において、 上記従動プーリに対して、外部から加わる力をバランス
させ或いは上記従動プーリを拘束する保持力を与えて、
上記従動シャフトに倒れの力が加わらないようにしたこ
とを特徴とする駆動方法。(1) In a driving method configured to rotate a driven pulley fixed to a driven shaft by a rotational force transmitted via a drive belt from a drive pulley rotated by a drive mechanism, the driven pulley is Balancing the applied force or providing a holding force to restrain the driven pulley,
A driving method characterized in that no force of falling is applied to the driven shaft.
対して対称的な２箇所の位置にほぼ等しい長さで巻き付
くよう上記従動プーリに上記駆動ベルトを懸架して実現
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動
方法。(2) The balance of the force applied from the outside is achieved by suspending the drive belt around the driven pulley so that it wraps around two positions symmetrical about the central axis with approximately equal lengths. A driving method according to claim 1.
ベルトによる引張力に対して、別に懸架した矯正用ベル
トにより引張力を加えることにより実現したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の駆動方法。(3) The balance of the force applied from the outside is realized by applying a tensile force by a separately suspended correction belt to the tensile force by the drive belt. Drive method described.
部をラジアル軸受で保持して付与するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動方法。(4) The driving method according to claim 1, wherein the restraining force is applied by holding the end of the driven shaft with a radial bearing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242014A JP2732493B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242014A JP2732493B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6396348A true JPS6396348A (en) | 1988-04-27 |
| JP2732493B2 JP2732493B2 (en) | 1998-03-30 |
Family
ID=17082980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61242014A Expired - Lifetime JP2732493B2 (en) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | Drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732493B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2535617A1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Actuator for adjusting two components that move relative to each other |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162764U (en) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | アルプス電気株式会社 | motor drive device |
| JPS60162765U (en) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | アルプス電気株式会社 | motor drive device |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61242014A patent/JP2732493B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPS60162764U (en) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | アルプス電気株式会社 | motor drive device |
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| EP2535617A1 (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Actuator for adjusting two components that move relative to each other |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2732493B2 (en) | 1998-03-30 |
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