送りネジ式手動ステージ
【課題】送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能を有し、小型の手動ステージでありながら摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定できる送りネジ式手動ステージを提供する。
【解決手段】ハンドル４の回転操作部６と、環状のクランプ部材９と、クランプ部材９の内側の雌ネジ孔１２ａと係合する雄ネジ部１１と、第１第１ブロック５ａに係止して雄ネジ棒７のハンドル方向への移動を拘束する係止部１３とを備え、クランプ部材９の雌ネジ孔１２ａが雄ネジ部１１から離間するようにハンドル４の回転操作部６を回転させ、クランプ部材９を第１第１ブロック５ａに圧着させて雄ネジ棒７の回転を拘束し、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させる。
【解決手段】ハンドル４の回転操作部６と、環状のクランプ部材９と、クランプ部材９の内側の雌ネジ孔１２ａと係合する雄ネジ部１１と、第１第１ブロック５ａに係止して雄ネジ棒７のハンドル方向への移動を拘束する係止部１３とを備え、クランプ部材９の雌ネジ孔１２ａが雄ネジ部１１から離間するようにハンドル４の回転操作部６を回転させ、クランプ部材９を第１第１ブロック５ａに圧着させて雄ネジ棒７の回転を拘束し、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送りネジ式手動ステージに係り、特に、精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、ハンドル操作により雄ネジ棒を回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
精密機器の位置調整を行う手動ステージには、その駆動機構により、主としてラックアンドピニオン式手動ステージ、及び送りネジ式手動ステージがあり、それぞれ固定部品に対して摺動部品を駆動して摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う機構を有する。また、所望の位置で摺動部品の摺動を固定させ、取り付けられた精密機器の位置設定を行うストッパ機構を有する。
【０００３】
特許文献１の図２を参照してラックアンドピニオン式手動ステージの駆動機構を説明する。ラックアンドピニオンによる駆動機構は、摺動部品に固定されたラック（特許文献１図２符号１３）と、ハンドルと回転軸が共通するように接続されて固定部品により支持されたピニオンギア（同符号１４）とが係合され、ハンドル（同符号９）を回転するとピニオンギアが連動して回転してラック上を移動し、摺動部品が固定部品に対して摺動する駆動機構である。すなわち、ハンドルは、摺動部品の摺動方向に対して交差する方向に取り付けられる。このラックアンドピニオン式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により約１８ｍｍ移動し、素早く大きい動きが必要な場合に適した駆動機構である。
【０００４】
特許文献１の図２２を参照して送りネジ式手動ステージの駆動機構を説明する。送りネジ式による駆動機構は、精密機器が取付けられる摺動部品の裏面に接続される雌ネジ筒（特許文献１図２２符号３０６）と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒（同符号３０７）とが係合され、ハンドル（同符号３０９）の操作により雄ネジ棒を回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させる摺動機構である。すなわち、ハンドルは、摺動部品の摺動方向と同じ方向に取り付けられる。この送りネジ式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により約４．２ｍｍ移動し、耐荷重性が要求され微細な調整が必要な場合に適した駆動機構である。
【０００５】
特許文献２の図１を参照してアリ溝による摺動機構を説明する。ラックアンドピニオン式手動ステージ、及び送りネジ式手動ステージでは、固定部品に対して摺動部品を滑らかに摺動させる摺動機構としてアリ溝式手動ステージを用いられるのが一般的である。アリ溝式手動ステージとは、台形状に窪んだアリ溝（特許文献１図１符号３）を有する固定部品と、台形状に突出したアリ（同符号２）を有する摺動部品が嵌合され、摺動部品が固定部品に対して滑らかに摺動する手動ステージである。
【０００６】
特許文献２の図３を参照してアリ溝手動ステージにおいて所望の位置で摺動部品の摺動を固定させ、取り付けられた精密機器の位置設定を行うストッパ機構を説明する。固定部品の側面には摺動固定ネジ（特許文献２図３符号１０）が取付けられ、固定部品のアリ溝の側部に逆三角形の突出部（同符号３１）が形成されるように溝部３２が設けられる。そして、摺動固定ネジの先端部である摺動固定ネジ先端部を溝部から突出部に突き当てて突出部を内側に傾斜させて固定部品のアリ溝と嵌合する摺動部品のアリを押さえ込ませ、固定部品に対する摺動部品の位置を固定する。
【０００７】
一方、送りネジ式手動ステージには、「押しねじ型」と称される駆動機構及び摺動機構を用いた簡易手動ステージがある。この送りネジ式手動ステージは、小型であり摺動部品が摺動する範囲も狭いため一般的な手動ステージに用いられるアリ溝式摺動機構は採用されず、「押しねじ型」と称される簡易な駆動機構により位置調整を行う。そのため摺動部品の摺動自体の精度が低く、一般的な手動ステージに用いられるような精密な位置決めには適さない。すなわち、機能性や精度のレベルを落とした手動ステージといえる。
【０００８】
図１０に、上述した従来の「押しねじ型」による送りネジ式手動ステージの実施例を示す。押しねじ型送りネジ式手動ステージ６００は、精密機器（図示せず）が精密機器取付孔１０６を介して取付けられる摺動部品１０２が、土台（図示せず）が土台取付孔１１７に固定される固定部品１０３に対して押しねじ１２２という駆動機構により駆動する。すなわち、固定部品１０３の両端にはそれぞれ第１ブロック１０５ａ、及び第２ブロック１０５ｂが取り付けられ、第１ブロック１０５ａと第２ブロック１０５ｂの間には２本の丸棒１２１が摺動部品１０２を貫通して架け渡され、ハンドルの１０４と反対側の丸棒１２１にはバネ１２４が設けられている。そして、摺動部品１０２は押しねじ１２２が接触している。
【０００９】
「押しねじ型」による送りネジ式手動ステージ６００の駆動方法を説明する。ハンドル１０４を時計回りに回転すると押しねじ１２２が第１ブロック１０５ａに係合して摺動部品１０２を図中の矢印（Ｙ）の方向に押しだすように移動させる。一方、ハンドル１０４を反時計回りに回転すると、第１ブロック１０５ａに係合する押しねじ１２２が摺動部品１０２を引き込み、摺動部品１０２はバネ１２４に押されて図中の矢印（Ｙ）と反対方向に戻される。このように、ハンドル１０４の回転により摺動部品１０２が固定部品１０３に対して摺動する。
【００１０】
また、図１０に、送りネジ式手動ステージ６００におけるストッパ機構の実施例を示す。送りネジ式手動ステージ６００は、ハンドル１０４の回転操作により摺動部品１０２を摺動させるが、摺動部品１０２を任意の位置で固定させる必要がある。しかし、送りネジ式手動ステージ６００は小型であるため、一般的な手動ステージに用いられる、摺動部品１０２を任意の位置で固定させる機構を組み込むことは難しい。そこで、図１０に示すように、第２ブロック１０５ｂの中央を貫通して第２ブロック１０５ｂに係合するクランプボルト１２３を設け、このクランプボルト１２３を押すことで摺動部品１０２の矢印（Ｙ）方向の移動を止める。このストッパ機構により、摺動部品１０２は、ハンドル１０４を回転させても移動が拘束される。
【００１１】
さらに、特許文献３には、手動ステージの使い勝手を改善した多機能送りネジ式アリ溝ステージが開示されている。この多機能送りネジ式アリ溝ステージは、両端部にハンドルとの連結部を有する雄ネジ棒と、固定部品の両側にそれぞれ設けられ、雄ネジ棒を回転自在に保持する第１支持台及び第２支持台と、連結部を介して雄ネジ棒と着脱自在に連結して雄ネジ棒を回転させるハンドルと、を備え、摺動部品は、固定部品と接続する雌ネジ筒が移動して第１支持台及び第２支持台に当接するまで移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４６０６５０１号
【特許文献２】特許第４５０５５３５号
【特許文献３】特許第４５１２１６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
送りネジ式手動ステージにおいても、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定するストッパ機能は必須の機能である。しかし、アリ溝式の摺動機構に対して用いられる上述した一般的なストッパ機構は、摺動固定ネジを締め込むための工具を必要とし、固定部品の左右のアリ溝に摺動固定ネジを締め込むという複雑な操作を要し、簡易で機能的なストッパ機能とはいえないという問題がある。
【００１４】
特に、送りネジ式手動ステージについて、従来の「押しねじ型」の送りネジ式手動ステージに代替するような小型ながらより高い機能性や精度を保有する手動ステージが望まれているが、その簡易性に見合った適切なストッパ機能がないという問題がある。
【００１５】
本願の目的は、かかる課題を解決し、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能を有し、小型の手動ステージでありながら摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定できる送りネジ式手動ステージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る送りネジ式手動ステージは、精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、雄ネジ棒に連結されたハンドルを回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージにおいて、ハンドルは、ハンドルの回転操作を行う回転操作部と、ブロックと回転操作部の間に挿入される環状のクランプ部材と、クランプ部材の内側の雌ネジ孔と係合する雄ネジ部と、ブロックに係止して雄ネジ棒のハンドル方向への移動を拘束する係止部と、を備え、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部から離間するようにハンドルの回転操作部を回転させ、クランプ部材をブロックに圧着させて雄ネジ棒の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、送りネジ式手動ステージは、摺動部品を固定部品に対して摺動させる駆動機構と、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させるストッパ機構とを共にハンドルに持たせることができる。つまり、送りネジ式手動ステージの摺動部品を駆動させる機能と固定させる機能とを同じ軸周りのハンドル回転操作により連続的に行うことができる。すなわち、ハンドルの回転操作部を雄ネジ部に対してクランプ部材の雌ネジ孔が離間するように回転させ、クランプ部材とブロックとを圧着させてクランプ部材の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることができ、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能が実現する。また、このストッパ機構を小型の手動ステージに採用することで、摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定する送りネジ式手動ステージとすることができる。
【００１８】
また、送りネジ式手動ステージは、ハンドルの回転操作部と雄ネジ部とが一体の部品であり、回転操作部には止めネジ孔が設けられ、雄ネジ部は内側に雌ネジ孔を有して雄ネジ棒に連結するハンドル側雄ネジ棒に係合し、止めネジ孔にハンドル側雄ネジ棒の回転を止める止めネジを締め込むことで、ハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを連動させることが好ましい。これにより、ハンドルの回転を固定したり、その固定を解除したりすることが容易にでき、これらの操作は作業者がハンドルを持ちながら工具を用いることなく操作することができる。
【００１９】
また、送りネジ式手動ステージは、ブロックとクランプ部材との間には第１のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔が、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることが好ましい。これにより、ブロックとクランプ部材との間の摩擦やこじれによりハンドルが滑らかに回転しなくなるのを防止することができる。また、第１のワッシャ周りにクリアランスを設けることでハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを滑らかに連動させることができる。
【００２０】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材とハンドルの回転操作部との間には第２のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔が、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みと第２のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることが好ましい。これにより、クランプ部材と回転操作部との間の摩擦やこじれによりハンドルが滑らかに回転しなくなるのを防止することができる。また、第２のワッシャ周りにクリアランスを設けることで、クランプ部材とブロックとを圧着させてクランプ部材の回転を拘束する際に、第１のワッシャ周りのクリアランスを吸収して十分に固定することができる。
【００２１】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部に接近するようにハンドルの回転操作部を回転させることで、クランプ部材とブロックとの圧着を解除させ、雄ネジ棒をハンドルの回転操作に連動させて回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、ロックが掛かった状態の送りネジ式手動ステージに対して、回転操作部を逆方向に回転させるだけで容易に摺動部品のロックを解除することができる。このように、送りネジ式手動ステージの摺動部品を固定する機能と固定を解除する機能とを同じ軸周りのハンドル回転操作により簡易に行うことができる。
【００２２】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材内側に設けられた雌ネジと、雌ネジに係合する雄ネジ部の雄ネジとが、共に左ネジであることが好ましい。これにより、回転操作部を時計回りに回転させると摺動部品の移動がロックされ、回転操作部を反時計回りに回転させると摺動部品のロックが解除され、通常のネジの操作方法と一致し、操作に違和感を生じないようにすることができる。
【００２３】
また、送りネジ式手動ステージは、雄ネジ棒が、固定部品の両端のブロックをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部とクランプ部材と雄ネジ部と係止部とを有するハンドルに接続し、いずれの側からもハンドルの回転操作により雄ネジ棒の回転が固定されることが好ましい。これにより、ハンドルを両側に設けることができ、それぞれのハンドルによりいずれの側からも摺動部品を固定部品に対して摺動させ、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させ、送りネジ式手動ステージの操作性が向上する。
【００２４】
また、送りネジ式手動ステージは、係止部とブロックとの間には第３のワッシャが設けられることが好ましい。これにより、雄ネジ棒が回転する際に、係止部と対向するブロックの壁と間にワッシャを挟むことで係止部を滑らかに回転させることができる。
【００２５】
さらに、送りネジ式手動ステージは、電動機の回転操作により雄ネジ棒を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明に係る送りネジ式手動ステージによれば、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能を有し、小型の手動ステージでありながら摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定できる送りネジ式手動ステージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る送りネジ式手動ステージの１つの実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す送りネジ式手動ステージの正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図３】図１に示す送りネジ式手動ステージの長手方向の断面図である。
【図４】ハンドルの回転を固定する機構を示す一部断面図を含む側面図である。
【図５】ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージの正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図６】Ｚ方向に摺動する機構の送りネジ式手動ステージの正面図、左側面図、右側面図、及び平面図である。
【図７】他の実施例として、雄ネジ棒がブロックにより保護されたタイプの送りネジ式手動ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図８】他の実施例として、摺動距離の短いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図９】他の実施例として、摺動距離の長いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図１０】押しねじ式による送りネジ式手動ステージの実施例を示す平面図である。
【図１１】電動機によりハンドルの回転制御を行うシステムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を用いて本発明に係る送りネジ式手動ステージの実施形態につき、詳細に説明する。図１に、本発明に係る送りネジ式手動ステージ１の１つの実施形態の概略構成を斜視図で示す。また、図２に、図１に示す送りネジ式手動ステージ１の左側面図（図２（ａ）)、平面図（図２（ｂ）)、右側面図（図２（ｃ）)、底面図（図２（ｄ）)、正面図（図２（ｅ）)、及び背面図（図２（ｆ）)を示す。さらに、図３（ａ）に、図２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図を示し、図３（ｂ）に、雄ネジ棒７に連結するハンドル４の内部構成を側面図で示す。
【００２９】
本実施形態での送りネジ式手動ステージ１は、摺動部品２、固定部品３、第１ブロック５ａ，５ｂ、及びハンドル４から構成される。摺動部品２には精密機器取付孔２０が設けられて図示しない精密機器が取付けられる。また、図１に示すように、固定部品３には土台固定用孔２７が設けられて図示しない土台が接続される。また、図１及び図２（ｅ），（ｆ）に示すように、第１ブロック５ａ，５ｂは固定部品３の両側にブロック締結具２９によりそれぞれ固定される。また、摺動部品２の裏面には雌ネジが切られた雌ネジ筒８が取り付けられ、雌ネジ筒８には雄ネジが切られた雄ネジ棒７が係合する。この雄ネジ棒７の一端は、第１ブロック５ａを貫通してハンドル４に連結する。また、この雄ネジ棒７の他端は、図３（ａ）に示すように第２ブロック５ｂにより回転が許容されて上下左右に支持される。
【００３０】
図１に示すように、ハンドル４の回転により摺動部品２は、第１ブロック５ａ及び第２ブロック５ｂの間を摺動する。固定部品３の側面には目盛板２６が取り付けられ、対向する摺動部品２の側面には矢印２８が取り付けられ、固定部品３に対する摺動部品２の移動量が目視により算定できる。そして、ハンドル４の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、雄ネジ棒７に係合する雌ネジ筒８を移動させる。これにより固定部品３に対して摺動部品２が摺動し、取り付けられた精密機器の位置調整が行われる。この雌ネジ筒８及び雄ネジ棒７には、それぞれ右ネジが切られているため、ハンドル４を時計回りに回転させることで摺動部品２は図１中“Ｘ”の方向に移動し、ハンドル４を反時計回りに回転させることで摺動部品２は図１中“Ｘ”と反対の方向に移動する。
【００３１】
図３（ｂ）にハンドル４の内部構成を示す。ハンドル４は、雄ネジ棒７に連結される係止部１３、軸部１０、及びハンドル側雄ネジ棒１４と、一体となる雄ネジ部１１及び回転操作部６とから構成される。そして、ハンドル側雄ネジ棒１４が雄ネジ部１１内周の雌ネジ孔１２ｂに係合し、全体としてハンドル４を形成する。また、第１ブロック５ａと回転操作部６の間において内周に雌ネジ孔１２ａを有する環状のクランプ部材９が挿入される。係止部１３は、第１ブロック５ａの内部において軸部１０の外周に設けられた突起であり、第１ブロック５ａ内に挿入された第３ワッシャ１６ｃに係止して雄ネジ棒７がハンドル４の方向へ移動するのを拘束する。軸部１０は、雄ネジ棒７とハンドル側雄ネジ棒１４とを接続するネジが切られてない丸棒の部分である。回転操作部６は、ハンドル４の回転操作を行うツマミの部分である。雄ネジ部１１は、回転操作部６と一体となった部品であり、外周に雄ネジが切られ、内周の雌ネジ孔１２ｂに雌ネジが切られている。外周に切られた雄ネジは、クランプ部材９の内面に設けられた雌ネジ孔１２ａに係合する。
【００３２】
ハンドル４の回転操作部６には止めネジ孔２５が設けられ、止めネジ孔２５にハンドル側雄ネジ棒１４の回転を止める止めネジを締め込むことで、雄ネジ棒７に連結される係止部１３、軸部１０、及びハンドル側雄ネジ棒１４は、一体となった回転操作部６と雄ネジ部１１と連動して回転する。すなわち、ハンドル４の回転操作部６を回転すると雄ネジ棒７が連動して回転する。
【００３３】
第１ブロック５ａとクランプ部材９との間には第１ワッシャ１６ａが挿入される。また、クランプ部材９とハンドル４の回転操作部６との間には第２ワッシャ１６ｂが挿入される。そして、このとき、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６の第１ブロック５ａ側端面との間隔は、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みと第２ワッシャ１６ｂ厚みの合計の厚みにクリアランス（α）が付加された間隔に設定される。なお、第２ワッシャ１６ｂが挿入されない場合には、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６のブロック６ａ側端面との間隔は、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みとの合計の厚みにクリアランス（α）が付加された間隔に設定される。
【００３４】
図４に、ハンドル４の回転を固定し、また固定を解除する機構を示す。図４（ａ）は、ハンドル４の側面図及びＤ−Ｄ底面図であり、雄ネジ棒７、第１ブロック５ａ、第１ワッシャ１６ａ、クランプ部材９、第２ワッシャ１６ｂ、及び回転操作部６が順番に示されている。図４（ｂ）には、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させるために、雄ネジ棒７の回転を固定させるロック機構を施す場合を示す。図４（ｂ）は、ロック機構の説明のため、第１ブロック５ａ及びクランプ部材９については断面図で示す。図４（ｂ）のＥ−Ｅ断面に示すように、回転操作部６を時計回りに回転させる。クランプ部材９内側の雌ネジ孔１２ａの雌ネジと、この雌ネジに係合する雄ネジ部１１の雄ネジとは共に左ネジが切られている。従って、回転操作部６を時計回りに回転させると、図中符号“Ｚ”で示すように、雄ネジ部１１とクランプ部材９の雌ネジ孔１２ａとが離間するように移動する。
【００３５】
しかし、係止部１３が第１ブロック５ａ内に挿入された第３ワッシャ１６ｃに係止し、雄ネジ棒７がハンドル４の方向へ移動するのを拘束する。従って、雄ネジ部１１に張力が導入され、クランプ部材９にその張力の反力として圧縮力が発生する。この圧縮力により、クランプ部材９は第１ワッシャ１６ａを介して第１ブロック５ａに密着するように移動し、第２ワッシャ１６ｂ周りにクリアランス（α）を持ちながら回転操作部６から離間するように移動する。この結果、クランプ部材９と第１ブロック５ａとは圧着されて圧着面に摩擦力が発生する。この摩擦力により、クランプ部材９及び雄ネジ部１１の回転が拘束され、雄ネジ棒７の回転が固定される。
【００３６】
固定された雄ネジ棒７の回転を開放させる解除機構を施す場合を説明する。ハンドル４の回転操作部６を雄ネジ部１１に対してクランプ部材９の雌ネジ孔１２ａが接近するように反時計回りに回転させることでクランプ部材９と第１ブロック５ａとの圧着が解除され、ハンドル４の操作により雄ネジ棒７を回転させて固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。この操作により、クランプ部材９と第１ブロック５ａとはワッシャ１６ａ周りにクリアランスが生じるように離間する。この結果、クランプ部材９面と第１ブロック５ａ面の摩擦力は消滅する。この摩擦力の消滅により、ハンドル４の回転操作部６の回転により雄ネジ棒７が連動して回転する。
【００３７】
このように、図４（ｂ）に示す雄ネジ棒７の回転を固定させるロック機構を施す場合には、第２ワッシャ１６ｂ周りに生じたクリアランスは、図４（ｃ）に示す解除機構を施す場合には、第１ワッシャ１６ａ周りに移動する。このように、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６の第１ブロック５ａ側端面との間隔を、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みと第２ワッシャ１６ｂ厚みの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定することで、ロック機構及び解除機構の動作を滑らかにすることができる。
【００３８】
雄ネジ棒７は、固定部品３の両端の第１ブロック５ａ，５ｂをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部６とクランプ部材９と雄ネジ部１１と係止部１３とを有するハンドル４に接続し、いずれの側からもハンドル４の回転操作により雄ネジ棒７の回転が固定される。
【００３９】
さらに、送りネジ式手動ステージ１は，電動機の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。これにより、ハンドル４を両側に設けることができ、それぞれのハンドル４によりいずれの側からも摺動部品２を固定部品３に対して摺動させ、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させ、送りネジ式手動ステージの操作性が向上する。
【００４０】
電動機がカプラを介してハンドル４の回転操作部６の端部に連結され、電動機の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【００４１】
図５に、ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００を、左側面図（図５（ａ））、平面図（図５（ｂ））、右側面図（図５（ｃ））、底面図（図５（ｄ））、正面図（図５（ｅ））、背面図（図５（ｆ））、及び側面図（図５（ｇ））で示す。このように、本発明に係る送りネジ式手動ステージ１００は、図２に示す１方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１だけではなく、ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００にも採用できる。この場合、２つのハンドル２０４ａ，２０４ｂにより、それぞれＸ方向またはＹ方向のロック機構及び解除機構を行うことができる。
【００４２】
図６に、Ｚ方向に摺動する機構の送りネジ式手動ステージ２００を、正面図（図６（ａ）)、平面図（図６（ｂ））、左側面図（図６（ｃ））、及び右側面図（図６（ｄ））
で示す。このように、本発明に係る送りネジ式手動ステージ２００は、図５に示すＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００などだけではなく、Ｚ方向に摺動する送りネジ式手動ステージにも採用できる。この場合、送りネジ式手動ステージ２００自体をＺ方向に自立できるようにするため第１ブロック２０５ａを第２ブロック２０５ｂと異なる形にする。
【００４３】
図７に、他の実施例として、雄ネジ棒がブロックにより保護されたタイプの送りネジ式手動ステージ３００を、左側面図（図７（ａ））、平面図（図７（ｂ））、右側面図（図７（ｃ））、底面図（図７（ｄ））、正面図（図７（ｅ））、及び背面図（図７（ｆ））で示す。この実施例では、第１ブロック３０５ａは雄ネジ棒３０７を内蔵して保護する形状であり、第１ブロック３０５ｂは平板である。
【００４４】
図８に、他の実施例として、摺動距離の短いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージ４００を、左側面図（図８（ａ））、平面図（図８（ｂ））、右側面図（図８（ｃ））、底面図（図８（ｄ））、正面図（図８（ｅ））、及び背面図（図８（ｆ））で示す。このように、本発明に係るロック機構及び解除機構は、多機能送りネジ式アリ溝ステージ４００のハンドル３０４にも適用できる。
【００４５】
図９に、他の実施例として、摺動距離の長いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージ５００を、左側面図（図９（ａ））、平面図（図９（ｂ））、右側面図（図９（ｃ））、底面図（図９（ｄ））、正面図（図９（ｅ））、及び背面図（図９（ｆ））で示す。このように、本発明に係るロック機構及び解除機構は、多機能送りネジ式アリ溝ステージ５００のハンドル４０４にも適用できる。
【００４６】
図１１に、電動機によりハンドルの回転制御を行うシステムを示す。第１ブロック４０５ａに第１ワッシャ４１６ａを介してクランプ部材４０９が接続し、クランプ部材４０９に第２ワッシャ４１６ｂを介して回転操作部４０６が接続する。さらに、回転操作部４０６には、カプラ３１により電動機３２及び制御装置３３が連結される。すなわち、電動機３２がカプラを３１介して回転操作部４０６の端部に連結され、電動機３２の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。このように、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，１００，２００，３００，４００，５００ 送りネジ式手動ステージ、２，１０２ 摺動部品、３，１０３ 固定部品、４，１０４，２０４ａ，２０４ｂ，３０４，４０４ ハンドル、５，１０５ ブロック、５ａ，１０５ａ，２０５ａ，３０５ａ，４０５ａ 第１ブロック、５ｂ，１０５ｂ，２０５ｂ，３０５ｂ 第２ブロック、６，４０６ 回転操作部、７，３０７ 雄ネジ棒、８ 雌ネジ筒、９，４０９ クランプ部材、１０ 軸部、１１ 雄ネジ部、１２，１２ａ，１２ｂ 雌ネジ孔、１３ 係止部、１４ ハンドル側雄ネジ棒、１５，１６ ワッシャ、１６ａ，４１６ａ 第１ワッシャ、１６ｂ，４１６ｂ 第２ワッシャ、１６ｃ 第３ワッシャ、１７，１１７ 土台取付孔、１８ ストッパ孔、１９ 雌ネジ部、２０，１２０ 精密機器取付孔、６００ 押しねじ型送りネジ式手動ステージ、２５ 止めネジ孔、２６ 目盛板、２７ 土台固定用孔、２８ 矢印、２９ ブロック締結具、３０ 先端部、３１ カプラ、３２ 電動機、３３ 制御装置、１２１ 丸棒、１２２ 押しねじ、１２３ クランプボルト、１２４ バネ付き丸棒。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送りネジ式手動ステージに係り、特に、精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、ハンドル操作により雄ネジ棒を回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
精密機器の位置調整を行う手動ステージには、その駆動機構により、主としてラックアンドピニオン式手動ステージ、及び送りネジ式手動ステージがあり、それぞれ固定部品に対して摺動部品を駆動して摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う機構を有する。また、所望の位置で摺動部品の摺動を固定させ、取り付けられた精密機器の位置設定を行うストッパ機構を有する。
【０００３】
特許文献１の図２を参照してラックアンドピニオン式手動ステージの駆動機構を説明する。ラックアンドピニオンによる駆動機構は、摺動部品に固定されたラック（特許文献１図２符号１３）と、ハンドルと回転軸が共通するように接続されて固定部品により支持されたピニオンギア（同符号１４）とが係合され、ハンドル（同符号９）を回転するとピニオンギアが連動して回転してラック上を移動し、摺動部品が固定部品に対して摺動する駆動機構である。すなわち、ハンドルは、摺動部品の摺動方向に対して交差する方向に取り付けられる。このラックアンドピニオン式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により約１８ｍｍ移動し、素早く大きい動きが必要な場合に適した駆動機構である。
【０００４】
特許文献１の図２２を参照して送りネジ式手動ステージの駆動機構を説明する。送りネジ式による駆動機構は、精密機器が取付けられる摺動部品の裏面に接続される雌ネジ筒（特許文献１図２２符号３０６）と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒（同符号３０７）とが係合され、ハンドル（同符号３０９）の操作により雄ネジ棒を回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させる摺動機構である。すなわち、ハンドルは、摺動部品の摺動方向と同じ方向に取り付けられる。この送りネジ式による手動ステージは、後述するアリ溝式ステージという摺動機構と組み合わされ、ハンドル１回転により約４．２ｍｍ移動し、耐荷重性が要求され微細な調整が必要な場合に適した駆動機構である。
【０００５】
特許文献２の図１を参照してアリ溝による摺動機構を説明する。ラックアンドピニオン式手動ステージ、及び送りネジ式手動ステージでは、固定部品に対して摺動部品を滑らかに摺動させる摺動機構としてアリ溝式手動ステージを用いられるのが一般的である。アリ溝式手動ステージとは、台形状に窪んだアリ溝（特許文献１図１符号３）を有する固定部品と、台形状に突出したアリ（同符号２）を有する摺動部品が嵌合され、摺動部品が固定部品に対して滑らかに摺動する手動ステージである。
【０００６】
特許文献２の図３を参照してアリ溝手動ステージにおいて所望の位置で摺動部品の摺動を固定させ、取り付けられた精密機器の位置設定を行うストッパ機構を説明する。固定部品の側面には摺動固定ネジ（特許文献２図３符号１０）が取付けられ、固定部品のアリ溝の側部に逆三角形の突出部（同符号３１）が形成されるように溝部３２が設けられる。そして、摺動固定ネジの先端部である摺動固定ネジ先端部を溝部から突出部に突き当てて突出部を内側に傾斜させて固定部品のアリ溝と嵌合する摺動部品のアリを押さえ込ませ、固定部品に対する摺動部品の位置を固定する。
【０００７】
一方、送りネジ式手動ステージには、「押しねじ型」と称される駆動機構及び摺動機構を用いた簡易手動ステージがある。この送りネジ式手動ステージは、小型であり摺動部品が摺動する範囲も狭いため一般的な手動ステージに用いられるアリ溝式摺動機構は採用されず、「押しねじ型」と称される簡易な駆動機構により位置調整を行う。そのため摺動部品の摺動自体の精度が低く、一般的な手動ステージに用いられるような精密な位置決めには適さない。すなわち、機能性や精度のレベルを落とした手動ステージといえる。
【０００８】
図１０に、上述した従来の「押しねじ型」による送りネジ式手動ステージの実施例を示す。押しねじ型送りネジ式手動ステージ６００は、精密機器（図示せず）が精密機器取付孔１０６を介して取付けられる摺動部品１０２が、土台（図示せず）が土台取付孔１１７に固定される固定部品１０３に対して押しねじ１２２という駆動機構により駆動する。すなわち、固定部品１０３の両端にはそれぞれ第１ブロック１０５ａ、及び第２ブロック１０５ｂが取り付けられ、第１ブロック１０５ａと第２ブロック１０５ｂの間には２本の丸棒１２１が摺動部品１０２を貫通して架け渡され、ハンドルの１０４と反対側の丸棒１２１にはバネ１２４が設けられている。そして、摺動部品１０２は押しねじ１２２が接触している。
【０００９】
「押しねじ型」による送りネジ式手動ステージ６００の駆動方法を説明する。ハンドル１０４を時計回りに回転すると押しねじ１２２が第１ブロック１０５ａに係合して摺動部品１０２を図中の矢印（Ｙ）の方向に押しだすように移動させる。一方、ハンドル１０４を反時計回りに回転すると、第１ブロック１０５ａに係合する押しねじ１２２が摺動部品１０２を引き込み、摺動部品１０２はバネ１２４に押されて図中の矢印（Ｙ）と反対方向に戻される。このように、ハンドル１０４の回転により摺動部品１０２が固定部品１０３に対して摺動する。
【００１０】
また、図１０に、送りネジ式手動ステージ６００におけるストッパ機構の実施例を示す。送りネジ式手動ステージ６００は、ハンドル１０４の回転操作により摺動部品１０２を摺動させるが、摺動部品１０２を任意の位置で固定させる必要がある。しかし、送りネジ式手動ステージ６００は小型であるため、一般的な手動ステージに用いられる、摺動部品１０２を任意の位置で固定させる機構を組み込むことは難しい。そこで、図１０に示すように、第２ブロック１０５ｂの中央を貫通して第２ブロック１０５ｂに係合するクランプボルト１２３を設け、このクランプボルト１２３を押すことで摺動部品１０２の矢印（Ｙ）方向の移動を止める。このストッパ機構により、摺動部品１０２は、ハンドル１０４を回転させても移動が拘束される。
【００１１】
さらに、特許文献３には、手動ステージの使い勝手を改善した多機能送りネジ式アリ溝ステージが開示されている。この多機能送りネジ式アリ溝ステージは、両端部にハンドルとの連結部を有する雄ネジ棒と、固定部品の両側にそれぞれ設けられ、雄ネジ棒を回転自在に保持する第１支持台及び第２支持台と、連結部を介して雄ネジ棒と着脱自在に連結して雄ネジ棒を回転させるハンドルと、を備え、摺動部品は、固定部品と接続する雌ネジ筒が移動して第１支持台及び第２支持台に当接するまで移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４６０６５０１号
【特許文献２】特許第４５０５５３５号
【特許文献３】特許第４５１２１６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
送りネジ式手動ステージにおいても、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定するストッパ機能は必須の機能である。しかし、アリ溝式の摺動機構に対して用いられる上述した一般的なストッパ機構は、摺動固定ネジを締め込むための工具を必要とし、固定部品の左右のアリ溝に摺動固定ネジを締め込むという複雑な操作を要し、簡易で機能的なストッパ機能とはいえないという問題がある。
【００１４】
特に、送りネジ式手動ステージについて、従来の「押しねじ型」の送りネジ式手動ステージに代替するような小型ながらより高い機能性や精度を保有する手動ステージが望まれているが、その簡易性に見合った適切なストッパ機能がないという問題がある。
【００１５】
本願の目的は、かかる課題を解決し、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能を有し、小型の手動ステージでありながら摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定できる送りネジ式手動ステージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る送りネジ式手動ステージは、精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、雄ネジ棒に連結されたハンドルを回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージにおいて、ハンドルは、ハンドルの回転操作を行う回転操作部と、ブロックと回転操作部の間に挿入される環状のクランプ部材と、クランプ部材の内側の雌ネジ孔と係合する雄ネジ部と、ブロックに係止して雄ネジ棒のハンドル方向への移動を拘束する係止部と、を備え、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部から離間するようにハンドルの回転操作部を回転させ、クランプ部材をブロックに圧着させて雄ネジ棒の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、送りネジ式手動ステージは、摺動部品を固定部品に対して摺動させる駆動機構と、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させるストッパ機構とを共にハンドルに持たせることができる。つまり、送りネジ式手動ステージの摺動部品を駆動させる機能と固定させる機能とを同じ軸周りのハンドル回転操作により連続的に行うことができる。すなわち、ハンドルの回転操作部を雄ネジ部に対してクランプ部材の雌ネジ孔が離間するように回転させ、クランプ部材とブロックとを圧着させてクランプ部材の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることができ、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能が実現する。また、このストッパ機構を小型の手動ステージに採用することで、摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定する送りネジ式手動ステージとすることができる。
【００１８】
また、送りネジ式手動ステージは、ハンドルの回転操作部と雄ネジ部とが一体の部品であり、回転操作部には止めネジ孔が設けられ、雄ネジ部は内側に雌ネジ孔を有して雄ネジ棒に連結するハンドル側雄ネジ棒に係合し、止めネジ孔にハンドル側雄ネジ棒の回転を止める止めネジを締め込むことで、ハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを連動させることが好ましい。これにより、ハンドルの回転を固定したり、その固定を解除したりすることが容易にでき、これらの操作は作業者がハンドルを持ちながら工具を用いることなく操作することができる。
【００１９】
また、送りネジ式手動ステージは、ブロックとクランプ部材との間には第１のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔が、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることが好ましい。これにより、ブロックとクランプ部材との間の摩擦やこじれによりハンドルが滑らかに回転しなくなるのを防止することができる。また、第１のワッシャ周りにクリアランスを設けることでハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを滑らかに連動させることができる。
【００２０】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材とハンドルの回転操作部との間には第２のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔が、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みと第２のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることが好ましい。これにより、クランプ部材と回転操作部との間の摩擦やこじれによりハンドルが滑らかに回転しなくなるのを防止することができる。また、第２のワッシャ周りにクリアランスを設けることで、クランプ部材とブロックとを圧着させてクランプ部材の回転を拘束する際に、第１のワッシャ周りのクリアランスを吸収して十分に固定することができる。
【００２１】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部に接近するようにハンドルの回転操作部を回転させることで、クランプ部材とブロックとの圧着を解除させ、雄ネジ棒をハンドルの回転操作に連動させて回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、ロックが掛かった状態の送りネジ式手動ステージに対して、回転操作部を逆方向に回転させるだけで容易に摺動部品のロックを解除することができる。このように、送りネジ式手動ステージの摺動部品を固定する機能と固定を解除する機能とを同じ軸周りのハンドル回転操作により簡易に行うことができる。
【００２２】
また、送りネジ式手動ステージは、クランプ部材内側に設けられた雌ネジと、雌ネジに係合する雄ネジ部の雄ネジとが、共に左ネジであることが好ましい。これにより、回転操作部を時計回りに回転させると摺動部品の移動がロックされ、回転操作部を反時計回りに回転させると摺動部品のロックが解除され、通常のネジの操作方法と一致し、操作に違和感を生じないようにすることができる。
【００２３】
また、送りネジ式手動ステージは、雄ネジ棒が、固定部品の両端のブロックをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部とクランプ部材と雄ネジ部と係止部とを有するハンドルに接続し、いずれの側からもハンドルの回転操作により雄ネジ棒の回転が固定されることが好ましい。これにより、ハンドルを両側に設けることができ、それぞれのハンドルによりいずれの側からも摺動部品を固定部品に対して摺動させ、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させ、送りネジ式手動ステージの操作性が向上する。
【００２４】
また、送りネジ式手動ステージは、係止部とブロックとの間には第３のワッシャが設けられることが好ましい。これにより、雄ネジ棒が回転する際に、係止部と対向するブロックの壁と間にワッシャを挟むことで係止部を滑らかに回転させることができる。
【００２５】
さらに、送りネジ式手動ステージは、電動機の回転操作により雄ネジ棒を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明に係る送りネジ式手動ステージによれば、送りネジ式手動ステージ用の簡易で機能的なストッパ機能を有し、小型の手動ステージでありながら摺動の精度が高く、摺動部品の任意の位置でハンドルの回転を簡易に固定できる送りネジ式手動ステージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る送りネジ式手動ステージの１つの実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す送りネジ式手動ステージの正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図３】図１に示す送りネジ式手動ステージの長手方向の断面図である。
【図４】ハンドルの回転を固定する機構を示す一部断面図を含む側面図である。
【図５】ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージの正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図６】Ｚ方向に摺動する機構の送りネジ式手動ステージの正面図、左側面図、右側面図、及び平面図である。
【図７】他の実施例として、雄ネジ棒がブロックにより保護されたタイプの送りネジ式手動ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図８】他の実施例として、摺動距離の短いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図９】他の実施例として、摺動距離の長いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージを示す正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図及び底面図である。
【図１０】押しねじ式による送りネジ式手動ステージの実施例を示す平面図である。
【図１１】電動機によりハンドルの回転制御を行うシステムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、図面を用いて本発明に係る送りネジ式手動ステージの実施形態につき、詳細に説明する。図１に、本発明に係る送りネジ式手動ステージ１の１つの実施形態の概略構成を斜視図で示す。また、図２に、図１に示す送りネジ式手動ステージ１の左側面図（図２（ａ）)、平面図（図２（ｂ）)、右側面図（図２（ｃ）)、底面図（図２（ｄ）)、正面図（図２（ｅ）)、及び背面図（図２（ｆ）)を示す。さらに、図３（ａ）に、図２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図を示し、図３（ｂ）に、雄ネジ棒７に連結するハンドル４の内部構成を側面図で示す。
【００２９】
本実施形態での送りネジ式手動ステージ１は、摺動部品２、固定部品３、第１ブロック５ａ，５ｂ、及びハンドル４から構成される。摺動部品２には精密機器取付孔２０が設けられて図示しない精密機器が取付けられる。また、図１に示すように、固定部品３には土台固定用孔２７が設けられて図示しない土台が接続される。また、図１及び図２（ｅ），（ｆ）に示すように、第１ブロック５ａ，５ｂは固定部品３の両側にブロック締結具２９によりそれぞれ固定される。また、摺動部品２の裏面には雌ネジが切られた雌ネジ筒８が取り付けられ、雌ネジ筒８には雄ネジが切られた雄ネジ棒７が係合する。この雄ネジ棒７の一端は、第１ブロック５ａを貫通してハンドル４に連結する。また、この雄ネジ棒７の他端は、図３（ａ）に示すように第２ブロック５ｂにより回転が許容されて上下左右に支持される。
【００３０】
図１に示すように、ハンドル４の回転により摺動部品２は、第１ブロック５ａ及び第２ブロック５ｂの間を摺動する。固定部品３の側面には目盛板２６が取り付けられ、対向する摺動部品２の側面には矢印２８が取り付けられ、固定部品３に対する摺動部品２の移動量が目視により算定できる。そして、ハンドル４の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、雄ネジ棒７に係合する雌ネジ筒８を移動させる。これにより固定部品３に対して摺動部品２が摺動し、取り付けられた精密機器の位置調整が行われる。この雌ネジ筒８及び雄ネジ棒７には、それぞれ右ネジが切られているため、ハンドル４を時計回りに回転させることで摺動部品２は図１中“Ｘ”の方向に移動し、ハンドル４を反時計回りに回転させることで摺動部品２は図１中“Ｘ”と反対の方向に移動する。
【００３１】
図３（ｂ）にハンドル４の内部構成を示す。ハンドル４は、雄ネジ棒７に連結される係止部１３、軸部１０、及びハンドル側雄ネジ棒１４と、一体となる雄ネジ部１１及び回転操作部６とから構成される。そして、ハンドル側雄ネジ棒１４が雄ネジ部１１内周の雌ネジ孔１２ｂに係合し、全体としてハンドル４を形成する。また、第１ブロック５ａと回転操作部６の間において内周に雌ネジ孔１２ａを有する環状のクランプ部材９が挿入される。係止部１３は、第１ブロック５ａの内部において軸部１０の外周に設けられた突起であり、第１ブロック５ａ内に挿入された第３ワッシャ１６ｃに係止して雄ネジ棒７がハンドル４の方向へ移動するのを拘束する。軸部１０は、雄ネジ棒７とハンドル側雄ネジ棒１４とを接続するネジが切られてない丸棒の部分である。回転操作部６は、ハンドル４の回転操作を行うツマミの部分である。雄ネジ部１１は、回転操作部６と一体となった部品であり、外周に雄ネジが切られ、内周の雌ネジ孔１２ｂに雌ネジが切られている。外周に切られた雄ネジは、クランプ部材９の内面に設けられた雌ネジ孔１２ａに係合する。
【００３２】
ハンドル４の回転操作部６には止めネジ孔２５が設けられ、止めネジ孔２５にハンドル側雄ネジ棒１４の回転を止める止めネジを締め込むことで、雄ネジ棒７に連結される係止部１３、軸部１０、及びハンドル側雄ネジ棒１４は、一体となった回転操作部６と雄ネジ部１１と連動して回転する。すなわち、ハンドル４の回転操作部６を回転すると雄ネジ棒７が連動して回転する。
【００３３】
第１ブロック５ａとクランプ部材９との間には第１ワッシャ１６ａが挿入される。また、クランプ部材９とハンドル４の回転操作部６との間には第２ワッシャ１６ｂが挿入される。そして、このとき、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６の第１ブロック５ａ側端面との間隔は、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みと第２ワッシャ１６ｂ厚みの合計の厚みにクリアランス（α）が付加された間隔に設定される。なお、第２ワッシャ１６ｂが挿入されない場合には、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６のブロック６ａ側端面との間隔は、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みとの合計の厚みにクリアランス（α）が付加された間隔に設定される。
【００３４】
図４に、ハンドル４の回転を固定し、また固定を解除する機構を示す。図４（ａ）は、ハンドル４の側面図及びＤ−Ｄ底面図であり、雄ネジ棒７、第１ブロック５ａ、第１ワッシャ１６ａ、クランプ部材９、第２ワッシャ１６ｂ、及び回転操作部６が順番に示されている。図４（ｂ）には、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させるために、雄ネジ棒７の回転を固定させるロック機構を施す場合を示す。図４（ｂ）は、ロック機構の説明のため、第１ブロック５ａ及びクランプ部材９については断面図で示す。図４（ｂ）のＥ−Ｅ断面に示すように、回転操作部６を時計回りに回転させる。クランプ部材９内側の雌ネジ孔１２ａの雌ネジと、この雌ネジに係合する雄ネジ部１１の雄ネジとは共に左ネジが切られている。従って、回転操作部６を時計回りに回転させると、図中符号“Ｚ”で示すように、雄ネジ部１１とクランプ部材９の雌ネジ孔１２ａとが離間するように移動する。
【００３５】
しかし、係止部１３が第１ブロック５ａ内に挿入された第３ワッシャ１６ｃに係止し、雄ネジ棒７がハンドル４の方向へ移動するのを拘束する。従って、雄ネジ部１１に張力が導入され、クランプ部材９にその張力の反力として圧縮力が発生する。この圧縮力により、クランプ部材９は第１ワッシャ１６ａを介して第１ブロック５ａに密着するように移動し、第２ワッシャ１６ｂ周りにクリアランス（α）を持ちながら回転操作部６から離間するように移動する。この結果、クランプ部材９と第１ブロック５ａとは圧着されて圧着面に摩擦力が発生する。この摩擦力により、クランプ部材９及び雄ネジ部１１の回転が拘束され、雄ネジ棒７の回転が固定される。
【００３６】
固定された雄ネジ棒７の回転を開放させる解除機構を施す場合を説明する。ハンドル４の回転操作部６を雄ネジ部１１に対してクランプ部材９の雌ネジ孔１２ａが接近するように反時計回りに回転させることでクランプ部材９と第１ブロック５ａとの圧着が解除され、ハンドル４の操作により雄ネジ棒７を回転させて固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。この操作により、クランプ部材９と第１ブロック５ａとはワッシャ１６ａ周りにクリアランスが生じるように離間する。この結果、クランプ部材９面と第１ブロック５ａ面の摩擦力は消滅する。この摩擦力の消滅により、ハンドル４の回転操作部６の回転により雄ネジ棒７が連動して回転する。
【００３７】
このように、図４（ｂ）に示す雄ネジ棒７の回転を固定させるロック機構を施す場合には、第２ワッシャ１６ｂ周りに生じたクリアランスは、図４（ｃ）に示す解除機構を施す場合には、第１ワッシャ１６ａ周りに移動する。このように、第１ブロック５ａのハンドル４側端面と、ハンドル４の回転操作部６の第１ブロック５ａ側端面との間隔を、クランプ部材９の厚みと第１ワッシャ１６ａの厚みと第２ワッシャ１６ｂ厚みの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定することで、ロック機構及び解除機構の動作を滑らかにすることができる。
【００３８】
雄ネジ棒７は、固定部品３の両端の第１ブロック５ａ，５ｂをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部６とクランプ部材９と雄ネジ部１１と係止部１３とを有するハンドル４に接続し、いずれの側からもハンドル４の回転操作により雄ネジ棒７の回転が固定される。
【００３９】
さらに、送りネジ式手動ステージ１は，電動機の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることが好ましい。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。これにより、ハンドル４を両側に設けることができ、それぞれのハンドル４によりいずれの側からも摺動部品２を固定部品３に対して摺動させ、摺動部品２を固定部品３に対して任意の位置で固定させ、送りネジ式手動ステージの操作性が向上する。
【００４０】
電動機がカプラを介してハンドル４の回転操作部６の端部に連結され、電動機の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。これにより、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【００４１】
図５に、ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００を、左側面図（図５（ａ））、平面図（図５（ｂ））、右側面図（図５（ｃ））、底面図（図５（ｄ））、正面図（図５（ｅ））、背面図（図５（ｆ））、及び側面図（図５（ｇ））で示す。このように、本発明に係る送りネジ式手動ステージ１００は、図２に示す１方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１だけではなく、ＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００にも採用できる。この場合、２つのハンドル２０４ａ，２０４ｂにより、それぞれＸ方向またはＹ方向のロック機構及び解除機構を行うことができる。
【００４２】
図６に、Ｚ方向に摺動する機構の送りネジ式手動ステージ２００を、正面図（図６（ａ）)、平面図（図６（ｂ））、左側面図（図６（ｃ））、及び右側面図（図６（ｄ））
で示す。このように、本発明に係る送りネジ式手動ステージ２００は、図５に示すＸＹ方向に摺動する送りネジ式手動ステージ１００などだけではなく、Ｚ方向に摺動する送りネジ式手動ステージにも採用できる。この場合、送りネジ式手動ステージ２００自体をＺ方向に自立できるようにするため第１ブロック２０５ａを第２ブロック２０５ｂと異なる形にする。
【００４３】
図７に、他の実施例として、雄ネジ棒がブロックにより保護されたタイプの送りネジ式手動ステージ３００を、左側面図（図７（ａ））、平面図（図７（ｂ））、右側面図（図７（ｃ））、底面図（図７（ｄ））、正面図（図７（ｅ））、及び背面図（図７（ｆ））で示す。この実施例では、第１ブロック３０５ａは雄ネジ棒３０７を内蔵して保護する形状であり、第１ブロック３０５ｂは平板である。
【００４４】
図８に、他の実施例として、摺動距離の短いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージ４００を、左側面図（図８（ａ））、平面図（図８（ｂ））、右側面図（図８（ｃ））、底面図（図８（ｄ））、正面図（図８（ｅ））、及び背面図（図８（ｆ））で示す。このように、本発明に係るロック機構及び解除機構は、多機能送りネジ式アリ溝ステージ４００のハンドル３０４にも適用できる。
【００４５】
図９に、他の実施例として、摺動距離の長いタイプの多機能送りネジ式アリ溝ステージ５００を、左側面図（図９（ａ））、平面図（図９（ｂ））、右側面図（図９（ｃ））、底面図（図９（ｄ））、正面図（図９（ｅ））、及び背面図（図９（ｆ））で示す。このように、本発明に係るロック機構及び解除機構は、多機能送りネジ式アリ溝ステージ５００のハンドル４０４にも適用できる。
【００４６】
図１１に、電動機によりハンドルの回転制御を行うシステムを示す。第１ブロック４０５ａに第１ワッシャ４１６ａを介してクランプ部材４０９が接続し、クランプ部材４０９に第２ワッシャ４１６ｂを介して回転操作部４０６が接続する。さらに、回転操作部４０６には、カプラ３１により電動機３２及び制御装置３３が連結される。すなわち、電動機３２がカプラを３１介して回転操作部４０６の端部に連結され、電動機３２の回転操作により雄ネジ棒７を回転させ、固定部品３に対して摺動部品２を摺動させる。このように、簡易な構成部品を追加することで送りネジ式手動ステージを電動で操作することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，１００，２００，３００，４００，５００ 送りネジ式手動ステージ、２，１０２ 摺動部品、３，１０３ 固定部品、４，１０４，２０４ａ，２０４ｂ，３０４，４０４ ハンドル、５，１０５ ブロック、５ａ，１０５ａ，２０５ａ，３０５ａ，４０５ａ 第１ブロック、５ｂ，１０５ｂ，２０５ｂ，３０５ｂ 第２ブロック、６，４０６ 回転操作部、７，３０７ 雄ネジ棒、８ 雌ネジ筒、９，４０９ クランプ部材、１０ 軸部、１１ 雄ネジ部、１２，１２ａ，１２ｂ 雌ネジ孔、１３ 係止部、１４ ハンドル側雄ネジ棒、１５，１６ ワッシャ、１６ａ，４１６ａ 第１ワッシャ、１６ｂ，４１６ｂ 第２ワッシャ、１６ｃ 第３ワッシャ、１７，１１７ 土台取付孔、１８ ストッパ孔、１９ 雌ネジ部、２０，１２０ 精密機器取付孔、６００ 押しねじ型送りネジ式手動ステージ、２５ 止めネジ孔、２６ 目盛板、２７ 土台固定用孔、２８ 矢印、２９ ブロック締結具、３０ 先端部、３１ カプラ、３２ 電動機、３３ 制御装置、１２１ 丸棒、１２２ 押しねじ、１２３ クランプボルト、１２４ バネ付き丸棒。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、雄ネジ棒に連結されたハンドルを回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージにおいて、
ハンドルは、ハンドルの回転操作を行う回転操作部と、ブロックと回転操作部の間に挿入される環状のクランプ部材と、クランプ部材の内側の雌ネジ孔と係合する雄ネジ部と、ブロックに係止して雄ネジ棒のハンドル方向への移動を拘束する係止部と、を備え、
クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部から離間するようにハンドルの回転操作部を回転させ、クランプ部材をブロックに圧着させて雄ネジ棒の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項２】
請求項１に記載の送りネジ式手動ステージであって、ハンドルの回転操作部と雄ネジ部とは一体の部品であり、回転操作部には止めネジ孔が設けられ、雄ネジ部は内側に雌ネジ孔を有して雄ネジ棒に連結するハンドル側雄ネジ棒に係合し、止めネジ孔にハンドル側雄ネジ棒の回転を止める止めネジを締め込むことで、ハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを連動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の送りネジ式手動ステージであって、ブロックとクランプ部材との間には第１のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔は、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項４】
請求項３に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材とハンドルの回転操作部との間には第２のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔は、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みと第２のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部に接近するようにハンドルの回転操作部を回転させることで、クランプ部材とブロックとの圧着を解除させ、雄ネジ棒をハンドルの回転操作に連動させて回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材内側に設けられた雌ネジと、雌ネジに係合する雄ネジ部の雄ネジとは、共に左ネジであることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、雄ネジ棒は、固定部品の両端のブロックをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部とクランプ部材と雄ネジ部と係止部とを有するハンドルに接続し、いずれの側からもハンドルの回転操作により雄ネジ棒の回転が固定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、係止部とブロックとの間には第３のワッシャが設けられることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、電動機がカプラを介してハンドルの回転操作部の端部に連結され、電動機の回転操作により雄ネジ棒を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項１】
精密機器が取付けられる摺動部品に設けられた雌ネジ筒と、土台に接続される固定部品に固定されたブロックを貫通する雄ネジ棒とが係合され、雄ネジ棒に連結されたハンドルを回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させ、取り付けられた精密機器の位置調整を行う送りネジ式手動ステージにおいて、
ハンドルは、ハンドルの回転操作を行う回転操作部と、ブロックと回転操作部の間に挿入される環状のクランプ部材と、クランプ部材の内側の雌ネジ孔と係合する雄ネジ部と、ブロックに係止して雄ネジ棒のハンドル方向への移動を拘束する係止部と、を備え、
クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部から離間するようにハンドルの回転操作部を回転させ、クランプ部材をブロックに圧着させて雄ネジ棒の回転を拘束し、摺動部品を固定部品に対して任意の位置で固定させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項２】
請求項１に記載の送りネジ式手動ステージであって、ハンドルの回転操作部と雄ネジ部とは一体の部品であり、回転操作部には止めネジ孔が設けられ、雄ネジ部は内側に雌ネジ孔を有して雄ネジ棒に連結するハンドル側雄ネジ棒に係合し、止めネジ孔にハンドル側雄ネジ棒の回転を止める止めネジを締め込むことで、ハンドルの回転操作部の回転と雄ネジ棒の回転とを連動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の送りネジ式手動ステージであって、ブロックとクランプ部材との間には第１のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔は、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項４】
請求項３に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材とハンドルの回転操作部との間には第２のワッシャが挿入され、ブロックのハンドル側端面と、ハンドルの回転操作部のブロック側端面との間隔は、クランプ部材の厚みと第１のワッシャの厚みと第２のワッシャの厚みとの合計の厚みにクリアランスが付加された間隔に設定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材の雌ネジ孔が雄ネジ部に接近するようにハンドルの回転操作部を回転させることで、クランプ部材とブロックとの圧着を解除させ、雄ネジ棒をハンドルの回転操作に連動させて回転させて固定部品に対して摺動部品を摺動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、クランプ部材内側に設けられた雌ネジと、雌ネジに係合する雄ネジ部の雄ネジとは、共に左ネジであることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、雄ネジ棒は、固定部品の両端のブロックをそれぞれ貫通し、両端に回転操作部とクランプ部材と雄ネジ部と係止部とを有するハンドルに接続し、いずれの側からもハンドルの回転操作により雄ネジ棒の回転が固定されることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、係止部とブロックとの間には第３のワッシャが設けられることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送りネジ式手動ステージであって、電動機がカプラを介してハンドルの回転操作部の端部に連結され、電動機の回転操作により雄ネジ棒を回転させ、固定部品に対して摺動部品を摺動させることを特徴とする送りネジ式手動ステージ。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１１８２１（Ｐ２０１２−２１１８２１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７５５２（Ｐ２０１１−７７５５２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【特許番号】特許第４８９０６５２号（Ｐ４８９０６５２）
【特許公報発行日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【出願人】（５０６１７７２６８）株式会社ミラック光学 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【特許番号】特許第４８９０６５２号（Ｐ４８９０６５２）
【特許公報発行日】平成２４年３月７日（２０１２．３．７）
【出願人】（５０６１７７２６８）株式会社ミラック光学 (14)
【Ｆターム（参考）】
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