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技術 転がり案内装置及びテーブル装置

出願人 日本精工株式会社
発明者 倉持尚史古川秀樹杉田澄雄
出願日 2018年7月24日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2018-138412
公開日 2020年1月30日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-016270
状態 未査定
技術分野 ころがり軸受 直線運動をする物品用の軸受
主要キーワード ベース固定部材 ボールローラ 同極どうし 高炭素クロム軸受鋼鋼材 特殊ガス 操作対象物 プロセス室内 ネオジム磁石
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年1月30日)のものです。
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図面 (11)

課題

板状部材の面上を滑らかに移動することができ、且つ部品点数を削減することが可能な転がり案内装置及びテーブル装置を提供する。

解決手段

転がり案内装置は、第1空間と、第2空間とを区切る板状部材と、板状部材の一方の面と対向する基板との間に設けられ、基板を板状部材の一方の面に沿って移動可能に支持する転がり案内装置であって、基板に連結されるベースと、ベースに回転可能に支持され、回転軸である第1軸が一方の面に沿って設けられた第1転がり軸受と、を有し、第1転がり軸受は、ベースに固定された第1内輪と、板状部材の一方の面に接する第1外輪と、第1内輪と第1外輪との間に設けられた第1転動体と、を有する。

概要

背景

搬送装置工作機械又は半導体製造装置には、真空雰囲気特殊ガス雰囲気プロセス室内で、テーブルをスライド移動させて位置決めするテーブル装置が用いられる(例えば特許文献1参照)。このようなテーブル装置では、テーブルを平面上で移動させるために転がり案内装置が用いられる場合がある。特許文献2には設置物を移動させるためのキャスターが記載されている。

概要

板状部材の面上を滑らかに移動することができ、且つ部品点数を削減することが可能な転がり案内装置及びテーブル装置を提供する。転がり案内装置は、第1空間と、第2空間とを区切る板状部材と、板状部材の一方の面と対向する基板との間に設けられ、基板を板状部材の一方の面に沿って移動可能に支持する転がり案内装置であって、基板に連結されるベースと、ベースに回転可能に支持され、回転軸である第1軸が一方の面に沿って設けられた第1転がり軸受と、を有し、第1転がり軸受は、ベースに固定された第1内輪と、板状部材の一方の面に接する第1外輪と、第1内輪と第1外輪との間に設けられた第1転動体と、を有する。

目的

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、板状部材の面上を滑らかに移動することができ、且つ部品点数を削減することが可能な転がり案内装置及びテーブル装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

第1空間と、第2空間とを区切る板状部材と、前記板状部材の一方の面と対向する基板との間に設けられ、前記基板を前記板状部材の前記一方の面に沿って移動可能に支持する転がり案内装置であって、前記基板に連結されるベースと、前記ベースに回転可能に支持され、回転軸である第1軸が前記一方の面に沿って設けられた第1転がり軸受と、を有し、前記第1転がり軸受は、前記ベースに固定された第1内輪と、前記板状部材の前記一方の面に接する第1外輪と、前記第1内輪と前記第1外輪との間に設けられた第1転動体と、を有する、転がり案内装置。

請求項2

前記基板に回転可能に支持され、回転軸である第2軸が前記一方の面に交差する方向に設けられた第2転がり軸受を有し、前記第2転がり軸受は、前記基板に固定された第2内輪と、前記ベースに固定された第2外輪と、前記第2内輪と前記第2外輪との間に設けられた第2転動体と、を有する、請求項1に記載の転がり案内装置。

請求項3

前記第1軸と平行な方向から見たときに、前記第1転がり軸受の前記第1軸は、前記第2転がり軸受の前記第2軸の延長線と交差しない位置に設けられる、請求項2に記載の転がり案内装置。

請求項4

前記ベース、前記第1転がり軸受及び前記第2転がり軸受は、耐熱性及び耐食性を有する材料である、請求項2又は請求項3に記載の転がり案内装置。

請求項5

前記ベースは、前記ベースと前記基板との間に隙間を有して配置され、固定部材を介して前記基板と連結される、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の転がり案内装置。

請求項6

前記ベースは、前記第2転がり軸受が内部に設けられる第1部材と、前記第1部材に接続され、前記第1転がり軸受を挟んで前記第1軸に沿った方向に対向する第2部材とを有し、前記第1内輪は、前記第2部材に設けられたシャフトに固定される、請求項2に記載の転がり案内装置。

請求項7

請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の転がり案内装置と、第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記第1面側の前記第1空間と、前記第2面側の前記第2空間とを区切る前記板状部材と、前記板状部材の前記第1面と対向する第1基板と、前記第1基板の、前記第1面と対向する面に設けられた第1引力発生部と、前記第1空間に設けられ、前記第1基板を移動させる移動機構と、前記板状部材を介して前記第1基板と対向する第2基板と、前記第2基板の、前記第2面と対向する面に設けられ、前記板状部材を介して前記第1引力発生部と対向し、前記第1引力発生部との間に引力を発生させる第2引力発生部と、を有し、前記転がり案内装置は、前記第2基板と前記第2面との間に設けられ、前記第2基板を移動可能に支持する、テーブル装置

技術分野

0001

本発明は、転がり案内装置及びテーブル装置に関する。

背景技術

0002

搬送装置工作機械又は半導体製造装置には、真空雰囲気特殊ガス雰囲気プロセス室内で、テーブルをスライド移動させて位置決めするテーブル装置が用いられる(例えば特許文献1参照)。このようなテーブル装置では、テーブルを平面上で移動させるために転がり案内装置が用いられる場合がある。特許文献2には設置物を移動させるためのキャスターが記載されている。

先行技術

0003

特開平11−287880号公報
特開2016−114944号公報

発明が解決しようとする課題

0004

転がり案内装置が多数の部品を組み合わせて構成された場合、各部品間摩擦が発生して、テーブルを滑らかに移動させることが困難になる可能性がある。また、テーブル装置は、真空雰囲気や、特殊ガス雰囲気のプロセス室内や、クリーン環境等で用いられる場合がある。転がり案内装置の動作により異物が発生すると、例えばクリーン環境等での使用が困難となる可能性がある。

0005

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、板状部材の面上を滑らかに移動することができ、且つ部品点数を削減することが可能な転がり案内装置及びテーブル装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る転がり案内装置は、第1空間と、第2空間とを区切る板状部材と、前記板状部材の一方の面と対向する基板との間に設けられ、前記基板を前記板状部材の前記一方の面に沿って移動可能に支持する転がり案内装置であって、前記基板に連結されるベースと、前記ベースに回転可能に支持され、回転軸である第1軸が前記一方の面に沿って設けられた第1転がり軸受と、を有し、前記第1転がり軸受は、前記ベースに固定された第1内輪と、前記板状部材の前記一方の面に接する第1外輪と、前記第1内輪と前記第1外輪との間に設けられた第1転動体と、を有する。

0007

これにより、転がり案内装置は、第1外輪が板状部材に接して回転することで、基板を板状部材の一方の面に沿って移動可能に支持する。つまり、第1転がり軸受そのものを車輪として使用することができる。このため、転がり案内装置は、部品点数を削減できる。また、第1外輪と板状部材との間に他の部品が介在せず、第1外輪が直接板状部材に接している。このため、転がり案内装置は、板状部材の面上を滑らかに移動することができる。

0008

転がり案内装置の望ましい態様として、前記基板に回転可能に支持され、回転軸である第2軸が前記一方の面に交差する方向に設けられた第2転がり軸受を有し、前記第2転がり軸受は、前記基板に固定された第2内輪と、前記ベースに固定された第2外輪と、前記第2内輪と前記第2外輪との間に設けられた第2転動体と、を有する。これによれば、第2外輪及びベースは、第2軸を中心軸として回転できる。このため、転がり案内装置は、板状部材の面上を自由に移動することができる。

0009

転がり案内装置の望ましい態様として、前記第1軸と平行な方向から見たときに、前記第1転がり軸受の前記第1軸は、前記第2転がり軸受の前記第2軸の延長線と交差しない位置に設けられる。これによれば、転がり案内装置の移動方向が変化した場合でも、ベースは第2軸を中心に滑らかに回転できる。

0010

転がり案内装置の望ましい態様として、前記ベース、前記第1転がり軸受及び前記第2転がり軸受は、耐熱性及び耐食性を有する材料である。これによれば、ベース、第1転がり軸受及び前記第2転がり軸受に、高温蒸気滅菌乾熱滅菌などにより容易に滅菌処理を施すことができる。

0011

転がり案内装置の望ましい態様として、前記ベースは、前記ベースと前記基板との間に隙間を有して配置され、固定部材を介して前記基板と連結される。これによれば、ベースと基板との間に隙間が設けられているため、転がり案内装置は、ベースと基板との間の摩擦の発生を抑制して、滑らかに移動することができる。

0012

転がり案内装置の望ましい態様として、前記ベースは、前記第2転がり軸受が内部に設けられる第1部材と、前記第1部材に接続され、前記第1転がり軸受を挟んで前記第1軸に沿った方向に対向する第2部材とを有し、前記第1内輪は、前記第2部材に設けられたシャフトに固定される。これによれば、ベースは、第1転がり軸受の第1内輪を固定して、第1外輪を回転可能に支持することができる。

0013

本発明の一態様に係るテーブル装置は、上記の転がり案内装置と、第1面と、前記第1面と反対側の第2面とを有し、前記第1面側の前記第1空間と、前記第2面側の前記第2空間とを区切る前記板状部材と、前記板状部材の前記第1面と対向する第1基板と、前記第1基板の、前記第1面と対向する面に設けられた第1引力発生部と、前記第1空間に設けられ、前記第1基板を移動させる移動機構と、前記板状部材を介して前記第1基板と対向する第2基板と、前記第2基板の、前記第2面と対向する面に設けられ、前記板状部材を介して前記第1引力発生部と対向し、前記第1引力発生部との間に引力を発生させる第2引力発生部と、を有し、前記転がり案内装置は、前記第2基板と前記第2面との間に設けられ、前記第2基板を移動可能に支持する。

0014

これによれば、移動機構等が設けられた第1空間と、第2基板等が設けられた第2空間とは、板状部材によって区切られる。そして、第1引力発生部と第2引力発生部との間の引力により、第2基板は、第1基板に向かう方向に引力が作用する。これにより、移動機構の動作により第1基板が移動すると、第1基板に追従して、第2空間に設けられた第2基板が移動する。また、転がり案内装置は、第2基板を移動可能に支持して、板状部材の面上を滑らかに移動することができる。

発明の効果

0015

本発明によれば、転がり案内装置は、板状部材の面上を滑らかに移動することができ、且つ部品点数を削減することが可能である。

図面の簡単な説明

0016

図1は、実施形態に係るテーブル装置の斜視図である。
図2は、図1におけるA−A断面図である。
図3は、第1基板の平面図である。
図4は、第2基板の平面図である。
図5は、実施形態に係るテーブル装置が有する転がり案内装置の斜視図である。
図6は、転がり案内装置の一部を分解して示す斜視図である。
図7は、転がり案内装置の側面図である。
図8は、図7におけるB−B断面図である。
図9は、第2移動機構の一例を示す側面図である。
図10は、変形例に係るテーブル装置の断面図である。

実施例

0017

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

0018

図1は、実施形態に係るテーブル装置の斜視図である。図2は、図1におけるA−A断面図である。図3は、第1基板の平面図である。図4は、第2基板の平面図である。

0019

図1に示すように、テーブル装置1は、筐体2と、第1テーブル3と、第2テーブル4と、第1移動機構6と、第2移動機構7とを含む。第1テーブル3、第1移動機構6及び第2移動機構7は、筐体2の内側の第1空間Pに設けられる。第2テーブル4は、筐体2の外側の第2空間Rに設けられる。第2空間Rは、特定の環境を維持し、操作対象物(ワーク)の位置決めや、加工、検査等を行うための空間である。第2空間Rは、作業に適した特定の環境を維持できる空間であればよい。第2空間Rは、真空減圧ガス置換(減圧又は陽圧)、温度の異なる空間、クリーン環境、異物環境等の様々な環境に適用可能である。例えば、テーブル装置1は、細胞等のサンプルの採取や各種検査等を行うバイオ用途に用いられる。この場合、第2空間Rはクリーン環境であり、第2空間R内の第2テーブル4は、高温蒸気滅菌や乾熱滅菌などにより滅菌処理が施される。

0020

筐体2は、板状部材21を含む。板状部材21は、筐体2の側面に対して垂直な方向に延出する板状の部材であり、筐体2と一体に設けられる。第1空間Pと第2空間Rとは板状部材21によって区切られている。本実施形態では、板状部材21は非磁性体であり、非磁性ステンレス等が用いられる。非磁性ステンレスとして、合金オーステナイト系ステンレス(例えばSUS316等)が挙げられる。

0021

なお、本実施形態において、水平面内の一方向をX方向とし、水平面内においてX方向と交差する方向をY方向とし、X方向及びY方向のそれぞれと交差する方向(すなわち鉛直方向)をZ方向とする。板状部材21は、X方向とY方向とが成す平面と平行となっている。

0022

図2に示すように、板状部材21は、第1面21aと、第1面21aと反対側の第2面21bとを有する。第1空間Pは、第1面21a側の空間である。第2空間Rは、第2面21b側の空間である。板状部材21によって、第1空間Pと第2空間Rとが分離されている。板状部材21は、第1空間Pと第2空間Rとを連通する孔部等が設けられていない連続した板状の部材である。板状部材21は、少なくとも第1テーブル3及び第2テーブル4の可動範囲と重なる領域で連続しており、孔部等が設けられていない。これにより、第1移動機構6及び第2移動機構7の動作により発生する異物を含む気体が、第1空間Pから第2空間Rに流入することを抑制できる。したがって、テーブル装置1は、第2空間Rの環境を維持することができる。

0023

第1テーブル3は、第1基板31と、第1引力発生部32と、第1斥力発生部33と、第1転がり案内装置34と、を含む。第1基板31は、第1主面31aと、第1主面31aと反対側の第2主面31bとを有する板状の部材である。第1基板31の第1主面31aは、板状部材21の第1面21aと離隔して対向する。第1基板31の第2主面31bは、第2移動機構7の連結部77と連結される。第1基板31は、第1移動機構6及び第2移動機構7の動作により、板状部材21の第1面21aと平行な面内を移動する。

0024

第1引力発生部32、第1斥力発生部33及び第1転がり案内装置34は、第1基板31の第1主面31aに設けられる。本実施形態において、第1引力発生部32及び第1斥力発生部33は、磁石であり、例えば耐熱ネオジム磁石コバルト磁石を用いることができる。耐熱ネオジム磁石の耐熱温度は、150℃程度である。コバルト磁石の耐熱温度は200℃程度である。第1引力発生部32及び第1斥力発生部33は、それぞれ、N極が第1主面31aに接している。また、第1引力発生部32及び第1斥力発生部33は、それぞれ、S極が板状部材21と離隔して対向する。

0025

第1転がり案内装置34は、ハウジング341と、ボール342とを含む。ハウジング341は第1基板31に固定される。ボール342は、ハウジング341の凹部内に回転可能に設けられている。ボール342は、板状部材21の第1面21aと接している。第1転がり案内装置34は、例えば、ボールローラであり、ボール342の回転により、第1基板31は、板状部材21の第1面21aに沿って自由に移動可能になっている。テーブル装置1は、第1転がり案内装置34が設けられているため、第1引力発生部32及び第1斥力発生部33が板状部材21に接触することを抑制でき、第1基板31がスムーズに移動できる。なお、第1転がり案内装置34は、第2転がり案内装置5と同様に複数の転がり軸受を有する構成であってもよい。

0026

図3に示すように、第1基板31は、平面視で矩形状である。なお、図3は、第1基板31の第1主面31a側から見たときの平面図である。第1基板31は、第1側面31c、第2側面31d、第3側面31e及び第4側面31fを有する。第1側面31c、第2側面31d、第3側面31e及び第4側面31fは、第1主面31aと第2主面31bとの間の面である。第1側面31cは、第2側面31dと対向する。第3側面31eは、第1側面31cと第2側面31dとの間の面であり、第4側面31fと対向する。

0027

複数の第1転がり案内装置34は、第1基板31の第1主面31aの4隅にそれぞれ設けられる。第1基板31の第1主面31aには、4つの第1引力発生部32−1、32−2、32−3、32−4が設けられる。ここで、第3側面31eのX方向の中点と、第4側面31fのX方向の中点とを結ぶ仮想線を仮想線B1とする。第1側面31cのY方向の中点と、第2側面31dのY方向の中点とを結ぶ仮想線を仮想線B2とする。第1引力発生部32−1、32−2は、仮想線B1と重なる位置であって、第1主面31aの外縁に設けられる。また、第1引力発生部32−3、32−4は、仮想線B2と重なる位置であって、第1主面31aの外縁に設けられる。

0028

第1基板31の第1主面31aには、4つの第1斥力発生部33−1、33−2、33−3、33−4が設けられる。第1斥力発生部33−1、33−2は、それぞれ、第3側面31eに沿った方向において、第1転がり案内装置34と第1引力発生部32−1との中間位置に設けられる。第1斥力発生部33−1、33−2は、仮想線B1を対称軸として線対称の位置に配置される。第1斥力発生部33−3、33−4は、第1斥力発生部33−1、33−2と同様に、第4側面31fの近傍に設けられる。なお、以下の説明において第1引力発生部32−1、32−2、32−3、32−4を区別して説明する必要がない場合には、第1引力発生部32と表す。第1斥力発生部33−1、33−2、33−3、33−4も同様に第1斥力発生部33と表す。

0029

図2に示すように、第2テーブル4は、第2基板41と、第2引力発生部42と、第2斥力発生部43と、第2転がり案内装置5と、を含む。第2基板41は、第3主面41aと、第3主面41aと反対側の第4主面41bとを有する板状の部材である。第2基板41の第4主面41bは、板状部材21の第2面21bと離隔して対向する。つまり、第2基板41は、板状部材21を介して第1基板31と対向する。第2基板41の第3主面41aは、操作対象物が載置される面である。

0030

第2引力発生部42、第2斥力発生部43及び第2転がり案内装置5は、第2基板41の第4主面41bに設けられる。本実施形態において、第2引力発生部42及び第2斥力発生部43は、磁石であり、例えば耐熱ネオジム磁石やコバルト磁石を用いることができる。第2引力発生部42は、S極が第4主面41bに接している。また、第2引力発生部42は、N極が板状部材21と離隔して対向する。第2斥力発生部43は、N極が第4主面41bに接している。また、第2斥力発生部43は、S極が板状部材21と離隔して対向する。

0031

第2引力発生部42は、板状部材21を介して第1引力発生部32と対向する。すなわち、第2引力発生部42は、Z方向から見たときに、第1引力発生部32と重なる位置に配置される。第2引力発生部42は第1引力発生部32と異なる極が対向するように配置される。図2に示す例では、第2引力発生部42のN極と、第1引力発生部32のS極が対向する。これにより、第1引力発生部32と第2引力発生部42との間には、引力F1が発生する。第2基板41には、第1基板31に向かう方向の引力F1が作用する。これにより、第2基板41は、第1基板31の移動に追従して、板状部材21の第2面21bに沿って移動可能となっている。

0032

第2斥力発生部43は、板状部材21を介して第1斥力発生部33と対向する。すなわち、第2斥力発生部43は、Z方向から見たときに、第1斥力発生部33と重なる位置に配置される。第2斥力発生部43は第1斥力発生部33と同じ極が対向するように配置される。図2に示す例では、第2斥力発生部43のS極と、第1斥力発生部33のS極が対向する。これにより、第1斥力発生部33と第2斥力発生部43との間に斥力F2が発生する。第2基板41には、第1基板31から第2基板41に向かう方向の斥力F2が作用する。

0033

本実施形態では、引力F1の合計の力は、斥力F2の合計の力よりも大きい。引力F1と斥力F2とにより、第1基板31と第2基板41との間に作用する力を調整することができる。引力F1及び斥力F2は、第2基板41の追従性能(移動速度、加速度等)に応じて適宜、設定することができる。引力F1及び斥力F2は、第1引力発生部32、第1斥力発生部33、第2引力発生部42及び第2斥力発生部43の個数や、各磁石の磁力を変更することにより設定できる。又は、第1引力発生部32と第2引力発生部42との間隔、及び第1斥力発生部33と第2斥力発生部43との間隔を変更することで引力F1及び斥力F2を設定できる。第1引力発生部32及び第2引力発生部42は、異極どうしが吸着する磁石である。第1斥力発生部33及び第2斥力発生部43は、異極どうしが吸着する磁石に対して小さい大きさの磁石を同極どうしで適宜配置して斥力を発生させる。これにより、Z方向の引力と、XY方向の追従性微調整を行うことができる。

0034

第2転がり案内装置5は、ベース51と、第1転がり軸受52とを含む。なお、第2転がり案内装置5の詳細な構成は、後述する。第2転がり案内装置5は、第2基板41を、板状部材21の第1面21aに沿って自由に移動可能に支持する。また、第2転がり案内装置5が設けられているため、第2引力発生部42及び第2斥力発生部43が板状部材21に接触することを抑制できる。このため、第2基板41は、第1基板31の移動に追従してスムーズに移動できる。

0035

図4に示すように、第2基板41は、平面視で矩形状である。なお、図4は、第2基板41の第4主面41b側から見たときの平面図である。第2基板41は、第5側面41c、第6側面41d、第7側面41e及び第8側面41fを有する。第5側面41c、第6側面41d、第7側面41e及び第8側面41fは、第3主面41aと第4主面41bとの間の面である。第5側面41cは、第6側面41dと対向する。第7側面41eは、第5側面41cと第6側面41dとの間の面であり、第8側面41fと対向する。

0036

第2転がり案内装置5、第2引力発生部42及び第2斥力発生部43の配置は、図3に示す第1転がり案内装置34、第1引力発生部32及び第1斥力発生部33の配置と同様である。すなわち、第2転がり案内装置5は、第2基板41の第4主面41bの4隅にそれぞれ設けられる。4つの第2転がり案内装置5は、第1転がり案内装置34と重なる位置に設けられる。

0037

第2基板41の第4主面41bには、4つの第2引力発生部42−1、42−2、42−3、42−4が設けられる。ここで、第7側面41eのX方向の中点と、第8側面41fのX方向の中点とを結ぶ仮想線を仮想線B3とする。第5側面41cのY方向の中点と、第6側面41dのY方向の中点とを結ぶ仮想線を仮想線B4とする。第2引力発生部42−1、42−2は、仮想線B3と重なる位置であって、第4主面41bの外縁に設けられる。また、第2引力発生部42−3、42−4は、仮想線B4と重なる位置であって、第4主面41bの外縁に設けられる。第2引力発生部42−1、42−2、42−3、42−4は、それぞれ、図3に示す第1引力発生部32−1、32−2、32−3、32−4と重なる位置に設けられる。

0038

同様に、第2基板41の第4主面41bには、4つの第2斥力発生部43−1、43−2、43−3、43−4が設けられる。第2斥力発生部43−1、43−2、43−3、43−4は、それぞれ、図3に示す第1斥力発生部33−1、33−2、33−3、33−4と重なる位置に設けられる。

0039

本実施形態では、第1引力発生部32、第2引力発生部42、第1斥力発生部33及び第2斥力発生部43は、磁石である。このため、第1引力発生部32、第2引力発生部42、第1斥力発生部33及び第2斥力発生部43を駆動させるための駆動回路配線を設ける必要がなく、第1基板31及び第2基板41の構成を簡便にできる。つまり、第2空間Rには、第2基板41を移動させるための移動機構、駆動回路、配線等を設ける必要がない。また、第2基板41と、第2引力発生部42と、第2斥力発生部43と、第2転がり案内装置5とに耐熱性に優れた材料が用いられる。このため、テーブル装置1を、例えば、バイオ用途などのクリーン環境で使用する場合、第2基板41、第2引力発生部42、第2斥力発生部43及び第2転がり案内装置5を含む第2テーブル4を高温蒸気滅菌や乾熱滅菌などにより容易に滅菌処理を施すことができる。

0040

また、筐体2のうち、少なくとも板状部材21は、耐熱性に優れた材料が用いられる。これにより、板状部材21も容易に滅菌処理を施すことができる。第2テーブル4及び筐体2は、テーブル装置1から容易に取り外すことができる。このため、第2テーブル4及び筐体2を、テーブル装置1から取り外して高温蒸気滅菌装置や乾熱滅菌装置に入れることで滅菌を行うことができる。この場合、板状部材21を含む筐体2の全体に耐熱性に優れた材料が用いられる。また、第1空間Pと第2空間Rとが筐体2によって分離されているため、例えばガス注入して第2空間Rのみ滅菌することができる。

0041

次に、第2転がり案内装置5の構成について説明する。図5は、実施形態に係るテーブル装置が有する転がり案内装置の斜視図である。図6は、転がり案内装置の一部を分解して示す斜視図である。図7は、転がり案内装置の側面図である。図8は、図7におけるB−B断面図である。

0042

図5及び図6に示すように、第2転がり案内装置5は、ベース51と、第1転がり軸受52と、第2転がり軸受53と、車輪用スペーサ54と、シャフト55と、固定部材56と、ベース固定部材57と、ベース用スペーサ58と、止め輪59と、を有する。

0043

ベース51は、第1部材511と、前記第1部材に接続された第2部材512と、を有する。第2転がり軸受53は、第1部材511の内部に設けられる。第2部材512は、1対の第1支持部512aと、第2支持部512bと、を有する。第1支持部512aと、第2支持部512bとは、間隔を有して対向しており、それぞれ第2転がり軸受53の回転軸である第2軸AX2に沿って延在する板状の部材である。第1支持部512aと、第2支持部512bとは、第1転がり軸受52及び車輪用スペーサ54を挟んで第1軸AX1方向に対向する。第1転がり軸受52の回転軸である第1軸AX1は、第1支持部512a及び第2支持部512bの対向面と交差する。また、車輪用スペーサ54は、第1スペーサ54aと第2スペーサ54bとを含む。第1転がり軸受52は、第1軸AX1方向において第1スペーサ54aと第2スペーサ54bとの間に設けられる。

0044

第1転がり軸受52は、第1内輪521と、第1外輪522と、第1転動体523とを有する。第1内輪521は、第2部材512、513に支持される。第1外輪522は、第1内輪521の外周を囲んで設けられる。複数の第1転動体523は、第1内輪521と第1外輪522との間に設けられる。

0045

第1内輪521と、第1支持部512aとの間に第1スペーサ54aが設けられる。第1内輪521と、第2支持部512bとの間に第2スペーサ54bが設けられる。第1スペーサ54a及び第2スペーサ54bは、筒状の部材であり、それぞれの軸方向の端部が第1内輪521に接する。第1転がり軸受52の第1軸AX1の延長線は第1スペーサ54a及び第2スペーサ54bの軸方向に沿って設けられる。

0046

図6に示すように、第1支持部512aには、第1軸AX1方向に貫通する開口513aが設けられている。第2支持部512bには、第1軸AX1方向に貫通する開口513bが設けられている。シャフト55の軸部551は、開口513a、第1スペーサ54a、第1内輪521及び第2スペーサ54bに挿通される。固定部材56のねじ軸561は、開口513b及び第2スペーサ54bに挿通される。シャフト55の頭部552と固定部材56の頭部562を回転操作することにより、固定部材56のねじ軸561は、軸部551のねじ孔553にねじ止めされる。

0047

これにより、第1内輪521は、第1軸AX1方向に、第1スペーサ54aと第2スペーサ54bとの間に挟み込まれる。これにより、第1内輪521は第1支持部512aと第2支持部512bとの間に固定される。一方、第1外輪522は、第1スペーサ54a及び第2スペーサ54bと接していないため、第1軸AX1を中心に回転できる。このような構成により、第1転がり軸受52は、ベース51の第2部材512に回転可能に支持される。

0048

図7は、第2転がり案内装置5を第1軸AX1方向から見たときの側面図である。図7に示すように、本実施形態において、第1転がり軸受52は、第1軸AX1が板状部材21(図2参照)の第2面21bに沿って平行になるようにベース51に取り付けられる。第1外輪522の外周面は、板状部材21に接する。これにより、第2転がり案内装置5は、第1外輪522が回転することで、板状部材21の第2面21b上を滑らかに移動できる。また、第1外輪522と、板状部材21の第2面21bとは線接触となる。このため、ボールローラを転がり案内として用いた場合と比較して、第2面21bの摩耗を抑制できる。また、第2転がり案内装置5において、第1転がり軸受52は、ベース51を支持する軸受としての機能と、第2転がり案内装置5を移動させる車輪の機能を有する。このため、第2転がり案内装置5は部品点数を削減できる。

0049

図7及び図8に示すように、第1部材511は、側部511aと、蓋部511bとを有する。側部511aは、第2転がり軸受53の周囲を囲んで設けられる。蓋部511bは側部511aの上部において、第2軸AX2と交差する方向に設けられる。蓋部511bには第2軸AX2と重なる位置に開口511cが設けられる。

0050

図8に示すように、第2転がり軸受53は、第2内輪531と、第2外輪532と、第2転動体533とを有する。第2内輪531は、第2軸AX2から見たときに、蓋部511bの開口511cと重なる位置に設けられる。第2外輪532は、側部511aの内周面と対向して設けられる。複数の第2転動体533は、第2内輪531と第2外輪532との間に設けられる。第2転がり軸受53の第2軸AX2は、第2基板41の第4主面41bと交差する方向に設けられる。

0051

ベース固定部材57は、ベース51を第2基板41に連結するための部材であり、例えば、ねじ部材である。ベース固定部材57は、ねじ軸571と、中間軸572と、頭部573とを有する。ベース固定部材57は、開口511cを通って、第2基板41のねじ孔411に挿通される。頭部573を回転操作することにより、ねじ軸571はねじ孔411にねじ止めされる。

0052

ベース用スペーサ58は、ベース51及び第2転がり軸受53を位置決めするための部材である。ベース用スペーサ58は、略円環状であり、ベース固定部材57の外周を囲んで設けられる。ベース用スペーサ58は、開口511cの内部に設けられ、第2軸AX2方向において、第2基板41と第2内輪531との間に設けられる。ベース固定部材57がねじ止めされることで、第2内輪531は、ベース用スペーサ58と頭部573との間に挟まれて、第2軸AX2方向の位置が固定される。

0053

止め輪59は、第2外輪532を位置決めするための部材である。止め輪59は、略円環状であり、側部511aの内周面に設けられた溝511dに嵌められる。第2外輪532は、蓋部511bと止め輪59との間に挟まれて、第2軸AX2方向の位置が固定される。このような構成により、第2外輪532は、ベース51の第1部材511に固定され、第2内輪531は、ベース固定部材57を介して第2基板41に固定される。この結果、ベース51は、第2軸AX2を中心軸として、第2基板41に回転可能に設けられる。これにより、第2転がり案内装置5は、第1転がり軸受52及び第2転がり軸受53の動作により、板状部材21の第2面21b上を自由に移動できる。

0054

図8に示すように、第1部材511と第2基板41との間に隙間が形成されている。このため、第2転がり軸受53の動作によりベース51が回転した場合であっても、ベース51と第2基板41との摩擦を抑制することができる。このため、第2転がり案内装置5は、滑らかに移動することができる。

0055

また、図7に示すように、第1軸AX1と平行な方向から見たときに、第1転がり軸受52の第1軸AX1は、第2転がり軸受53の第2軸AX2の延長線と交差しない位置に設けられる。このため、第2転がり案内装置5の進行方向が変化した場合、つまり、ベース51が回転した場合であっても、第1転がり軸受52は、ベース51の回転動作に追従するように移動する。このため、第2転がり案内装置5は、板状部材21の第2面21b上を滑らかに移動することができる。

0056

また、第2転がり案内装置5は、ベース51、第1転がり軸受52、第2転がり軸受53等の各部材として耐熱性に優れた材料が用いられる。第1転がり軸受52、第2転がり軸受53は、ステンレス製材質が用いられ、表面にフッ素油焼付け膜処理が施される。また、ベース51等は、高い耐食性を有するオーステナイト系ステンレス(SUS304、SUS316等)が用いられる。これにより、第2転がり案内装置5は、耐食性、耐熱性を有する。このため、第2転がり案内装置5は、腐食性を有するガスを使用するガス滅菌や、高温蒸気滅菌を行うことで、滅菌環境にて使用することができる。

0057

ここで、耐食性とは、生理食塩水窒素酸化物(NOx)ガスによる腐食への耐性を示す。この耐性の強さは目的によって設定可能であり、第2転がり案内装置5は、耐性を付与するために、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やフッ素樹脂など高い耐食性を有する樹脂を使用することができる。すなわち、第2転がり案内装置5を構成するベース51、第1転がり軸受52、第2転がり軸受53等の全ての部材が、耐熱性および耐食性を有する材料で形成される。又、第2転がり案内装置5は、高炭素クロム軸受鋼鋼材(SUJ2)等の鋼にフッ素油焼付け膜処理を行ってもよい。

0058

また、耐熱性とは、高温蒸気滅菌や乾熱滅菌などの高圧高温環境となりうる滅菌処理を行う際の熱への耐性を示す。

0059

なお、ベース51の各部材の構成は適宜変更できる。ベース51は、第1外輪522の外周面が板状部材21に接するように第1転がり軸受52を回転可能に支持することができ、かつ第2転がり軸受53の回転により、ベース51が第2基板41に対して回転できる構成であればよい。

0060

図1に示す第1移動機構6及び第2移動機構7は、XYステージである。第1移動機構6と第2移動機構7とは、同様の構成を有する。以下の説明については、第2移動機構7を例に挙げる。第2移動機構7の説明は、第1移動機構6の説明にも適用できる。図9に示すように、第2移動機構7は、モータ71と、ボールねじ73と、ナット76と、筐体74とを含むボールねじ機構である。第2移動機構7は、モータ71から伝達された回転駆動力を、ボールねじ73の軸方向に沿った方向の運動に変換して第1基板31に伝達する駆動伝達部である。

0061

ボールねじ73と、ナット76とは、筐体74の内部に組み込まれる。ボールねじ73は、ナット76を貫通する。ボールねじ73は、筐体74に回転可能に支持されており、ボールねじ73の一端側は、シャフト72を介してモータ71と連結される。これにより、モータ71の出力が、ボールねじ73に伝達され、ボールねじ73が回転可能になっている。

0062

ナット76は、ガイドレール75に沿った方向に移動可能に設けられる。また、ナット76は、ガイドレール75に組み込まれることにより、回転が規制される。これにより、ナット76は、ボールねじ73の回転により軸方向に移動する。ナット76は、ボールねじ73の回転方向に応じて移動方向が切り換えられる。

0063

連結部77は、ナット76と第1基板31とを連結する部材であり、ナット76の移動とともに軸方向に移動可能となっている。連結部77の厚さや平面形状を適宜変更することで、第1基板31の平面形状や高さ位置を変更する場合であっても、第1基板31とナット76とを良好に連結できる。

0064

以上のような構成により、第2移動機構7は、モータ71の回転駆動がボールねじ73に伝達されると、ナット76とともに第1基板31が軸方向に移動する。図1に示すように、第1移動機構6には第2移動機構7が移動可能に固定されている。第1移動機構6の動作により、第2移動機構7及び第1テーブル3はX方向に移動可能となっている。第2移動機構7の動作により、第1テーブル3はY方向に移動可能となっている。このようにして、第1テーブル3は、板状部材21と平行な平面を移動できる。

0065

第1移動機構6及び第2移動機構7の構成はあくまで一例であり、図1及び図9に示す構成に限定されない。第1移動機構6及び第2移動機構7は、第1基板31を含む第1テーブル3を移動させることができる構成であればよい。第1移動機構6及び第2移動機構7としては、この他、種々の移動機構を用いることができ、例えば、リニアモータを用いる移動機構等も用いることができる。

0066

以上説明したように、転がり案内装置(第2転がり案内装置5)は、第1空間Pと、第2空間Rとを区切る板状部材21と、板状部材21の一方の面と対向する基板(第2基板41)との間に設けられ、第2基板41を板状部材21の一方の面(第2面21b)に沿って移動可能に支持する第2転がり案内装置5であって、ベース51と、第1転がり軸受52と、を有する。ベース51は、第2基板41に連結される。第1転がり軸受52は、ベース51に回転可能に支持され、回転軸である第1軸AX1が第2面21bに沿って設けられる。第1転がり軸受52は、ベース51に固定された第1内輪521と、板状部材21の第2面21bに接する第1外輪522と、第1内輪521と第1外輪522との間に設けられた第1転動体523と、を有する。

0067

このような構成により、第2転がり案内装置5は、第1外輪522が板状部材21に接して回転することで、第2基板41を板状部材21の第2面21bに沿って移動可能に支持する。つまり、第1転がり軸受52そのものを車輪として使用することができる。このため、第2転がり案内装置5は、部品点数を削減できる。また、第1外輪522と板状部材21との間に他の部品が介在せず、第1外輪522が直接板状部材21に接している。このため、第2転がり案内装置5は、板状部材21の面上を滑らかに移動することができる。

0068

また、第2転がり案内装置5は、第2転がり軸受53を有する。第2転がり軸受53は、第2基板41に回転可能に支持され、回転軸である第2軸AX2が第2面21bに交差する方向に設けられる。第2転がり軸受53は、第2基板41に固定された第2内輪531と、ベース51に固定された第2外輪532と、第2内輪531と第2外輪532との間に設けられた第2転動体533と、を有する。これにより、第2外輪532及びベース51は、第2軸AX2を中心軸として回転できる。このため、第2転がり案内装置5は、板状部材21の面上を自由に移動することができる。

0069

また、第2転がり案内装置5において、第1軸AX1と平行な方向から見たときに、第1転がり軸受52の第1軸AX1は、第2転がり軸受53の第2軸AX2の延長線と交差しない位置に設けられる。これによれば、第2転がり案内装置5の移動方向が変化した場合でも、ベースは第2軸を中心に滑らかに回転できる。

0070

また、第2転がり案内装置5において、ベース51及び第1転がり軸受52は耐熱材料である、これによれば、ベース及び第1転がり軸受52に、高温蒸気滅菌や乾熱滅菌などにより容易に滅菌処理を施すことができる。また、第2転がり案内装置5を有するテーブル装置1を、例えば、バイオ用途などのクリーン環境で使用する場合、第2基板41、第2引力発生部42、第2斥力発生部43及び第2転がり案内装置5を含む第2テーブル4を、高温蒸気滅菌や乾熱滅菌などにより容易に滅菌処理を施すことができる。

0071

また、第2転がり案内装置5において、ベース51は、ベース51と第2基板41との間に隙間を有して配置され、固定部材(ベース固定部材57)を介して第2基板41と連結される。これによれば、ベース51と第2基板41との間に隙間が設けられているため、第2転がり案内装置5は、ベース51と第2基板41との間の摩擦の発生を抑制して、滑らかに移動することができる。

0072

また、第2転がり案内装置5において、ベース51は、第2転がり軸受53が内部に設けられる第1部材511と、第1部材511に接続され、第1転がり軸受52を挟んで第1軸AX1に沿った方向に対向する第2部材512とを有し、第1内輪521は、第2部材512に設けられたシャフト55に固定される。

0073

また、テーブル装置1は、上記の第2転がり案内装置5と、板状部材21と、第1基板31と、第1引力発生部32と、移動機構(第1移動機構6及び第2移動機構7)と、第2基板41と、第2引力発生部42と、を有する。板状部材21は、第1面21aと、第1面21aと反対側の第2面21bとを有し、第1面21a側の第1空間Pと、第2面21b側の第2空間Rとを区切る。第1基板31は、板状部材21の第1面21aと対向する。第1引力発生部32は、第1基板31の、第1面21aと対向する面(第1主面31a)に設けられる。移動機構は、第1空間Pに設けられ、第1基板31を移動させる。第2基板41は、板状部材21を介して第1基板31と対向する。第2引力発生部42は、第2基板41の、第2面21bと対向する面(第4主面41b)に設けられ、板状部材21を介して第1引力発生部32と対向し、第1引力発生部32との間に引力を発生させる。第2転がり案内装置5は、第2基板41と第2面21bとの間に設けられ、第2基板41を移動可能に支持する。

0074

このような構成により、第2転がり案内装置5は、板状部材21の面上を滑らかに移動することができる。このため、テーブル装置1は、第2転がり案内装置5と板状部材21との間の摩擦の発生を抑制して、第2基板41を滑らかに移動させることができる。また、第1引力発生部32と第2引力発生部42との間の引力により、第2基板41は、第1基板31に向かう方向に引力が作用する。これにより、移動機構の動作により第1基板31が移動すると、第1基板31に追従して、第2空間Rに設けられた第2基板41が移動する。これにより、テーブル装置1は、移動機構等が設けられる第1空間Pから、操作対象物の位置決めや検査を行う第2空間Rへの気体の流入を抑制するとともに、第2空間Rで第2基板41の移動が可能である。つまり、第1空間Pの第1移動機構6及び第2移動機構7の動作により発生する異物が第2空間Rに流入することを抑制できる。したがって、第2空間Rの環境を維持することができる。

0075

(変形例)
図10は、変形例に係るテーブル装置の断面図である。図10に示すように、本変形例のテーブル装置1Aは、筐体2Aと、第1テーブル3と、第2テーブル4と、移動機構(第1移動機構6及び第2移動機構7(図1参照))とを有する。筐体2Aの外側の空間が第1空間Pであり、筐体2Aの内側の空間が第2空間Rである。第2空間Rは、例えば真空、減圧、クリーン環境等、様々な環境に対応可能である。筐体2Aの底板が、板状部材21Aである。

0076

第1テーブル3は、板状部材21Aの第1面21Aa側、すなわち第1空間Pに配置される。また、第2テーブル4は、板状部材21Aの第2面21Ab側、すなわち第2空間Rに配置される。つまり、筐体2Aの外側に、第1基板31及び第1引力発生部32を含む第1テーブル3と、移動機構(第1移動機構6及び第2移動機構7(図6では図示を省略する))と、が設けられる。また筐体2Aの内側に、第2基板41、第2引力発生部42及び第2転がり案内装置5を含む第2テーブル4が設けられる。第1テーブル3及び第2テーブル4の構成は、図2から図4に示したものと同様であり、詳細な説明は省略する。

0077

本変形例においても、第2転がり案内装置5は、板状部材21の面上を滑らかに移動することができる。このため、テーブル装置1Aは、第2空間Rで、第2転がり案内装置5と板状部材21との間の摩擦の発生を抑制して、第2基板41を滑らかに移動させることができる。また、第1引力発生部32と第2引力発生部42との間の引力により、第2基板41は、第1基板31に向かう方向に引力F1が作用する。これにより、移動機構の動作により第1基板31が移動すると、第1基板31に追従して、第2空間Rに設けられた第2基板41が移動する。これにより、テーブル装置1Aは、移動機構等が設けられる第1空間Pから、操作対象物の位置決めや検査を行う第2空間Rへの気体の流入を抑制するとともに、第2空間Rで第2基板41の移動が可能である。

0078

1、1Aテーブル装置
2、2A筐体
21、21A板状部材
21a、21Aa 第1面
21b、21Ab 第2面
3 第1テーブル
31 第1基板
32 第1引力発生部
33 第1斥力発生部
34 第1転がり案内装置
4 第2テーブル
41 第2基板
42 第2引力発生部
43 第2斥力発生部
5 第2転がり案内装置
51ベース
511 第1部材
512 第2部材
512a 第1支持部
512b 第2支持部
52 第1転がり軸受
521 第1内輪
522 第1外輪
523 第1転動体
53 第2転がり軸受
531 第2内輪
532 第2外輪
533 第2転動体
54車輪用スペーサ
54a 第1スペーサ
54b 第2スペーサ
55シャフト
56固定部材
57ベース固定部材
58 ベース用スペーサ
59止め輪
6 第1移動機構
7 第2移動機構
P 第1空間
R 第2空間

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