(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックグリーンブロックをカットするために用いられる加工装置であって、
前記セラミックグリーンブロックを載せるためのテーブル面を有するターンテーブルと、前記テーブル面に対して直交する軸線をもって前記ターンテーブルを回転駆動するためのダイレクトドライブモータと、前記セラミックグリーンブロックをカットするためのカット刃と、前記カット刃を前記テーブル面に対して垂直方向に動作させるためのカット用モータとを備え、
前記テーブル面は、水平方向に向けられ、かつ、前記ダイレクトドライブモータは、前記ターンテーブルの下方に配置され、
前記ダイレクトドライブモータは、前記ターンテーブルに回転を与えるように前記軸線を中心として回転する回転軸と、前記回転軸をラジアル軸受態様の転がり軸受によって回転可能に支持する固定軸とを備え、
前記ターンテーブルは、前記回転軸の外周を取り囲むように位置する軸受面を有するスラスト軸受を介して固定部に対して支持され、
前記回転軸と前記ターンテーブルとは、互いに接触しないように所定の隙間を介して離間した状態で配置され、
さらに、前記回転軸の外周を取り囲むように配置されかつ前記ターンテーブルが固定されるリング状のアダプタと、前記回転軸の回転を前記アダプタに伝達するように前記回転軸と前記アダプタとを互いに連結する可撓性を有する連結板とを備え、前記スラスト軸受は、前記アダプタと前記固定部との間に配置されていることを特徴とする、加工装置。
【請求項２】
前記スラスト軸受の軸受面は、前記ターンテーブルの外周縁を下方へ投影した位置またはそれより外側に位置する、請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記スラスト軸受は、滑り軸受によって構成される、請求項１または２に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カットされるべきセラミックグリーンブロックを載せるためのターンテーブルを備える加工装置に関するもので、特に、ターンテーブルがダイレクトドライブモータによって回転駆動されるように構成された加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば積層セラミックコンデンサのような積層セラミック電子部品を製造するとき、カットされることによって複数の積層セラミック電子部品のための生の部品本体を与えるマザーブロックが用意される。このマザーブロックは、積層された複数のセラミックグリーンシートと、特定のセラミックグリーンシート上の複数箇所に分布して形成された内部導体とを備えるもので、互いに平行な複数の第１のカット線およびこれら第１のカット線に直交する複数の第２のカット線にそれぞれ沿ってカットされたとき、複数の生の部品本体を与えるものである。
【０００３】
上述したマザーブロックのようなセラミックグリーンブロックのカットは、次のように実施されることがある。
【０００４】
水平方向に向くテーブル面を有するターンテーブルが用意され、テーブル面上には、カット台を介してセラミックグリーンブロックが載せられる。
【０００５】
上述の状態で、一定位置においてカット刃をテーブル面に対して垂直方向に動作させてセラミックグリーンブロックを押し切りによりカットするカット工程とセラミックグリーンブロックをターンテーブルおよびカット台とともに所定距離ずつ平行移動させる移動工程とを交互に繰り返すことによって、セラミックグリーンブロックをその一方端側から前述した第１のカット線に沿って順次カットすることが行なわれる。
【０００６】
上述した第１のカット線に沿うカットを終えたとき、ターンテーブルが９０度回転され、次いで、同様の態様で、前述した第２のカット線に沿って、セラミックグリーンブロックをその一方端側から順次カットすることが行なわれる。
【０００７】
このようなカット操作において用いられるターンテーブルを回転駆動するため、たとえば、ダイレクトドライブモータまたはサーボモータが用いられることがあるが、ターンテーブルの回転角度および位置決めに対する精度の点では、前者のダイレクトドライブモータが優れていると言われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ダイレクトドライブモータは、回転軸と、この回転軸を回転可能に支持する固定軸とを備えている。ターンテーブルは、回転軸に固定され、それによって、回転軸の回転がターンテーブルに与えられるように構成される。
【０００９】
しかしながら、ダイレクトドライブモータがこのような用途に向けられるとき、次のような問題に遭遇することがある。
【００１０】
市販されているダイレクトドライブモータにおいては、回転軸は、ボール軸受のような転がり軸受によって固定軸に対して回転可能に支持されている。しかも、この転がり軸受は、ラジアル軸受を構成しており、回転軸に対して垂直な方向の荷重を受けるのに適した構造となっている。とはいえ、その許容荷重には限界があった。
【００１１】
他方、前述したように、ターンテーブル上のセラミックグリーンブロックに対してカット工程を実施するとき、回転軸の軸線に沿って荷重がかかり、これに加えて、ターンテーブル等の自重による荷重も回転軸の軸線に沿ってかかることになる。
【００１２】
このような状況に照らしたとき、前述したような回転軸を支持するためのラジアル軸受態様の転がり軸受では、回転軸の軸線に沿ってかかる大きな荷重に耐えることができない場合がある。
【００１３】
また、セラミックグリーンブロックが、前述したようなマザーブロックである場合、１つのマザーブロックからより多数の部品本体を取り出すことができるように、マザーブロックが大型化される傾向があり、このような大型のマザーブロックを取り扱う場合、ターンテーブルも大型化されなければならない。
【００１４】
これに対して、市販の入手容易なダイレクトドライブモータでは、その回転軸の外径にそれほど大きいものはない。そのため、このような回転軸に対して、それより大きいターンテーブルを固定した状態で、前述したようなカット工程を実施すると、カット刃がターンテーブルのより端に近づくほど回転軸を支える軸受により大きなモーメントがかかるようになり、軸受は、このようなモーメントに耐え得ないことがある。
【００１５】
また、上述のようにターンテーブルが大型化されると、ターンテーブルの自重も増し、このことによっても、回転軸を支持するラジアル軸受態様の転がり軸受の軸線方向への荷重の許容限界を超えることがある。
【００１６】
そこで、この発明の目的は、上述したカット装置のように、カットされるべきセラミックグリーンブロックを載せるためのターンテーブルを備え、このターンテーブルがダイレクトドライブモータによって回転駆動されるように構成された加工装置についての改良を図ろうとすることである。
【００１７】
より具体的には、この発明の目的は、ターンテーブルの自重およびターンテーブルに向かって及ぼされる荷重がダイレクトドライブモータの回転軸にかかることをできるだけ低減しようとすることである。
【００１８】
この発明の他の目的は、ターンテーブルの外径が大きくされても、ダイレクトドライブモータの回転軸に大きなモーメントがかかることをできるだけ低減しようとすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、セラミックグリーンブロックをカットするために用いられる加工装置であって、セラミックグリーンブロックを載せるためのテーブル面を有するターンテーブルと、テーブル面に対して直交する軸線をもってターンテーブルを回転駆動するためのダイレクトドライブモータと、セラミックグリーンブロックをカットするためのカット刃と、カット刃をテーブル面に対して垂直方向に動作させるためのカット用モータとを備え、テーブル面が、水平方向に向けられ、かつ、ダイレクトドライブモータが、ターンテーブルの下方に配置され、また、ダイレクトドライブモータが、ターンテーブルに回転を与えるように前記軸線を中心として回転する回転軸と、この回転軸をラジアル軸受態様の転がり軸受によって回転可能に支持する固定軸とを備えている、そのような加工装置に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決するため、ターンテーブルが、回転軸の外周を取り囲むように位置する軸受面を有するスラスト軸受を介して固定部に対して支持され、回転軸とターンテーブルとは、互いに接触しないように所定の隙間を介して離間した状態で配置され、さらに、回転軸の外周を取り囲むように配置されかつターンテーブルが固定されるリング状のアダプタと、回転軸の回転をアダプタに伝達するように回転軸とアダプタとを互いに連結する可撓性を有する連結板とを備え、スラスト軸受は、アダプタと固定部との間に配置されていることを特徴としている。
【００２０】
この発明において、好ましくは、スラスト軸受の軸受面は、ターンテーブルの外周縁を下方へ投影した位置またはそれより外側に位置するようにされる。
【００２３】
また、この発明において、スラスト軸受は、好ましくは、滑り軸受によって構成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態による加工装置としてのカット装置１の外観を概略的に示す斜視図である。
【００２６】
図１を参照して、カット装置１は、カット刃２による押し切りを適用して、前述したマザーブロックのようなセラミックグリーンブロック３をカット台４上でカットするために用いられるものである。このようなカット装置１の構成の詳細について以下に説明する。
【００２７】
カット装置１は、ベース５を備え、ベース５上には、２つの支柱６および７が互いに所定の間隔を隔てて設けられ、２つの支柱６および７の各上半部を互いに連結するように、垂直壁８が設けられる。
【００２８】
ベース５上であって、２つの支柱６および７間には、互いに平行な２つのガイドレール９および１０が固定される。これらガイドレール９および１０に沿って移動可能なように、移動台１１が取付けられる。
【００２９】
また、ベース５上であって、ガイドレール９および１０の間には、ブラケット１２を介して移動用モータ１３が取付けられる。移動用モータ１３のボールねじ１４は、図示しない位置において移動台１１に連結される。したがって、移動台１１は、移動用モータ１３が駆動されることによって、ガイドレール９および１０に沿って移動するように構成される。
【００３０】
移動台１１上には、ダイレクトドライブモータ１５（図２参照）によって回転駆動されるターンテーブル１６が配置される。なお、ターンテーブル１６から移動台１１に至る構成の詳細については、図２を参照して後述する。
【００３１】
垂直壁８上には、互いに平行な２つのガイドレール１７および１８が設けられる。これらガイドレール１７および１８に沿って移動可能なように、刃保持台１９が取付けられる。刃保持台１９の下端部には、前述したカット刃２が取付けられている。
【００３２】
垂直壁８上であって、ガイドレール１７および１８の間には、ブラケット２０を介してカット用モータ２１が取付けられる。カット用モータ２１のボールねじ２２は、図示しない位置において刃保持台１９に連結される。したがって、カット用モータ２１を駆動することによって、刃保持台１９は、ガイドレール１７および１８に沿って移動するように構成される。
【００３３】
このような構成を備えるカット装置１を用いてセラミックグリーンブロック３をカットする場合、まず、カット台４上にセラミックグリーンブロック３を置いた状態とし、このようなカット台４がターンテーブル１６が与えるテーブル面２３上に固定される。
【００３４】
次いで、カット用モータ２１が、ボールねじ２２を往復動作させるように駆動される。その結果、刃保持台１９によって保持されたカット刃２は、一定位置においてテーブル面２３に対して垂直方向に動作し、セラミックグリーンブロック３を押し切りによりカットする。
【００３５】
次いで、移動用モータ１３が駆動され、そのボールねじ１４の動作に従って、移動台１１およびターンテーブル１６を介して、カット台４が所定距離移動される。
【００３６】
上述のようなカット刃２によるカット工程とカット台４の移動工程とは、交互に繰り返され、それによって、セラミックグリーンブロック３は、その一方端側から順次カットされる。
【００３７】
このように、セラミックグリーンブロック３をその一方端側から順次カットしていき、他方端側にまで達したとき、ダイレクトドライブモータ１５が駆動されることによって、ターンテーブル１６が９０度回転され、その状態で、再び、上述したようなカット工程と移動工程とが繰り返される。
【００３８】
このような工程を終えたとき、セラミックグリーンブロック３は、複数のチップに分割される。このセラミックグリーンブロック３が、カットされることによって複数の積層セラミック電子部品のための生の部品本体を与えるマザーブロックである場合には、上述の各チップは、積層セラミック電子部品のための生の部品本体となるべきものである。
【００３９】
以上のようなカット装置１において、この実施形態では、図２によく示されているように、ターンテーブル１６の支持構造に特徴がある。図２は、移動台１１からターンテーブル１６に至る構成を示す断面図である。
【００４０】
図２を参照して、ターンテーブル１６のテーブル面２３は、水平方向に向けられ、ダイレクトドライブモータ１５は、ターンテーブル１６の下方に配置される。ダイレクトドライブモータ１５は、テーブル面２３に対して直交する軸線２４をもってターンテーブル１６を回転駆動するためのもので、ターンテーブル１６に回転を与えるように軸線２４を中心として回転する回転軸２５と、この回転軸２５をラジアル軸受態様のたとえばボール軸受のような転がり軸受（図示せず。）によって回転可能に支持する固定軸２６とを備えている。固定軸２６は、詳細には図示しないが、前述した移動台１１に対して固定的に取付けられている。
【００４１】
ダイレクトドライブモータ１５の回転軸２５の外周を取り囲むように、リング状のアダプタ２７が配置される。このアダプタ２７に、ターンテーブル１６がねじ２８によって固定される。
【００４２】
図２において、回転軸２５とターンテーブル１６との間に隙間２９が図示されているように、これら回転軸２５とターンテーブル１６とは、互いに接触しないように隙間２９を介して離間した状態で配置されている。そのため、この実施形態では、回転軸２５の回転は、直接、ターンテーブル１６には伝達されず、まず、回転軸２５とアダプタ２７とが、比較的薄い金属板からなる可撓性を有する連結板３０を介して互いに連結され、それによって、回転軸２５の回転がアダプタ２７に伝達され、次いで、アダプタ２７の回転に伴ってターンテーブル１６が回転するように構成される。連結板３０は、ねじ３１によって回転軸２５に取付けられるとともに、ねじ３２によってアダプタ２７に取付けられている。
【００４３】
連結板３０は、これによって、回転軸２５の回転をアダプタ２７に確実に伝達できれば足り、アダプタ２７にかかる荷重を支える必要はない。そのため、連結板３０は、上述したように、比較的薄い金属板によって構成されても十分にその機能を果たすことができる。むしろ、連結板３０は、多少の可撓性を有する薄い金属板から構成される方が好ましく、これによって、アダプタ２７から及ぼされる荷重が不所望にも回転軸２５に伝達されることを防止することができる。
【００４４】
移動台１１上であって、回転軸２５を取り囲むように、リング状のスラスト支持部材３３が設けられる。スラスト支持部材３３は、移動台１１とともに固定部として機能するもので、移動台１１に対してねじ３４によって固定される。
【００４５】
上述したアダプタ２７とスラスト支持部材３３との間には、スラスト軸受３５が配置される。このスラスト軸受３５は、スラスト支持部材３３に対して、アダプタ２７を介してターンテーブル１６を回転可能に支持するためのもので、回転軸２５の外周を取り囲むように位置する軸受面３６を有している。
【００４６】
この実施形態では、スラスト軸受３５は、互いに面接触する１対の軸受座３７および３８を備える平軸受すなわち滑り軸受によって構成される。一方の軸受座３７は、ねじ３９によってアダプタ２７に取付けられ、他方の軸受座３８は、ねじ４０によってスラスト支持部材３３に取付けられる。軸受座３７および３８は、好ましくは、潤滑油が含浸された金属から構成される。
【００４７】
このように、この実施形態によれば、カット工程においてターンテーブル１６に及ぼされる荷重ならびにターンテーブル１６およびアダプタ２７の各自重は、スラスト軸受３５を介してスラスト支持部材３３によって実質的に支持されることになる。したがって、ダイレクトドライブモータ１５の回転軸２５には、これら荷重および自重が実質的にかからず、そのため、回転軸２５と固定軸２６との間に配置されるラジアル軸受態様の転がり軸受には大きな負荷がかからないようにすることができる。
【００４８】
また、ターンテーブル１６の端の部分に荷重がかかっても、この荷重は実質的にスラスト軸受３５を介してスラスト支持部材３３によって支持されるので、回転軸２５と固定軸２６との間のラジアル軸受態様の転がり軸受に実質的なモーメントがかかることもない。特に、この実施形態のように、スラスト軸受３５の軸受面３６が、ターンテーブル１６の外周縁を下方へ投影した位置またはそれより外側に位置するように構成されていると、上述のモーメントが回転軸２５と固定軸２６との間の転がり軸受に及ぼされることをより確実に防止することができる。
【００４９】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の変形例が可能である。
【００５０】
たとえば、図示の実施形態では、スラスト軸受３５として、滑り軸受が用いられたが、たとえばボール軸受またはローラ軸受のような転がり軸受が用いられてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ターンテーブルが、ダイレクトドライブモータの回転軸の外周を取り囲むように位置する軸受面を有するスラスト軸受を介して固定部に支持されているので、ターンテーブルに及ぼされる荷重およびターンテーブルの自重がダイレクトドライブモータの回転軸にかかることを効果的に低減することができる。また、ターンテーブルの端の部分に荷重が及ぼされても、ダイレクトドライブモータの回転軸に比較的大きなモーメントがかかることも防止できる。
【００５４】
このようなことから、ダイレクトドライブモータの回転軸を固定軸に対して回転可能に支持するための軸受として、軸線方向すなわちスラスト方向の荷重を支えるのに適していない、ラジアル軸受態様の転がり軸受が用いられても、上述のような荷重等に十分耐えることができる。
【００５５】
また、ダイレクトドライブモータの回転軸の外径に関わらず、セラミックグリーンブロックの寸法に応じて、ターンテーブルの外径を任意に大きくすることができる。
【００５６】
これらのことから、この発明によれば、ダイレクトドライブモータとして、入手容易な市販のものを用いることができるようになり、加工装置のコストを低減することができる。
【００５７】
この発明において、スラスト軸受の軸受面が、ターンテーブルの外周縁を下方へ投影した位置またはそれより外側に位置するように構成されると、ターンテーブルをより安定的に支持することができるとともに、ターンテーブルの端の部分で比較的大きな荷重が加えられても、これがダイレクトドライブモータの回転軸に及ぼされることをより確実に防止することができる。
【００５８】
また、この発明によれば、ダイレクトドライブモータの回転軸の外周を取り囲むように配置されかつ回転軸の回転が伝達されるリング状のアダプタをさらに備え、このアダプタにターンテーブルが固定され、スラスト軸受が、アダプタと固定部との間に配置されるように構成しているので、加工装置に含まれるダイレクトドライブモータからターンテーブルに至る各要素の組立作業が容易になるとともに、保守作業も容易に行なえるようになる。
【００５９】
さらに、この発明によれば、回転軸とターンテーブルとが、互いに接触しないように所定の隙間を介して離間した状態で配置され、回転軸とアダプタとが、可撓性を有する連結板を介して互いに連結されるので、ターンテーブルおよびアダプタの各自重ならびにターンテーブルに及ぼされる荷重は、実質的に、スラスト軸受のみを介して固定部によって支持されるようにすることができる。したがって、ターンテーブルの回転軸と固定軸との間のラジアル軸受態様の転がり軸受に対して軸線方向すなわちスラスト方向の負荷がかかることをより完璧に防止することができる。また、連結板は、これによって回転軸の回転をアダプタに確実に伝達できる機能さえ果たせばよく、そのため、連結板として、たとえば比較的薄い金属板を有利に用いることができる。このことも、ダイレクトドライブモータの回転軸に及ぼされ得るスラスト方向の荷重の低減に寄与させることができる。
【００６０】
また、この発明において、スラスト軸受が滑り軸受によって構成されると、軸受の構造が簡略化され、コストの低減につながるとともに、比較的大きなスラスト方向の荷重であっても安定してこれを支持することができる。
【００６１】
また、この発明は、被加工物がセラミックグリーンブロックであり、ターンテーブル上でセラミックグリーンブロックをカットするために用いられるカット装置に向けられ、この場合には、カット工程においてターンテーブルに比較的大きな荷重が加わるばかりでなく、ターンテーブルのほぼ全面にわたって荷重が加わることがあるので、この発明による上述したような効果が一層顕著に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による加工装置としてのカット装置１の全体の概略を示す斜視図である。
【図２】図１に示したターンテーブル１６から移動台１１に至る構成の詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
１  カット装置
２  カット刃
３  セラミックグリーンブロック
４  カット台
１５  ダイレクトドライブモータ
１６  ターンテーブル
２３  テーブル面
２４  軸線
２５  回転軸
２６  固定軸
２７  アダプタ
２９  隙間
３０  連結板
３３  スラスト支持部材（固定部）
３５  スラスト軸受
３６  軸受面
３７，３８  軸受座
【図１】
0003651287.tif 000002
【図２】
0003651287.tif 000003