(57)【要約】【課題】簡単で小型の二次元テーブルを提供する。【解決手段】二次元テーブル１は、中空のベース１０と、ベース１０に収容された移動盤２０と、ベース１０と移動盤２０との間に配置された多数のボール３０とを備えている。ベース１０は、平行をなして対峙する一対の平坦な第１受面１６を有している。移動盤２０は、ベース１０に収容されて一部（中央部）がベース１０から外へ突出している。移動盤２０の両面は、第１受面１６と平行をなして対峙する平坦な第２受面２６となっている。ベース１０の一対の第１受面１６と移動盤２０の一対の第２受面２６との間には、それぞれ多数のボール３０が二次元的に分散して配置され、移動盤２０の二次元的移動を可能にしている。【選択図】　　　　図１
2004101262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）中空のベースと、
（ｂ）上記ベースに収容され、一部がベースから外へ突出した移動盤と、
（ｃ）上記移動盤の両面とこれら面に対向するベースの面との間に二次元的に分散配置された多数のボールと、
を備え、上記ベースと移動盤の対向する面のうち少なくとも一方が平坦な受面となっており、上記ボールがこの受面上を転がることにより、移動盤のベースに対する二次元移動を可能にすることを特徴とする二次元テーブル。
【請求項２】
（ａ）平行をなして対峙する一対の平坦な第１受面を有する中空のベースと、
（ｂ）上記ベース内に収容されて一部がベースから外へ突出するとともに、上記第１受面と平行をなして対峙する一対の平坦な第２受面を有する移動盤と、
（ｃ）上記ベースの一対の第１受面と移動盤の一対の第２受面との間にそれぞれ分散して配置され、移動盤の二次元的移動に伴いこれら第１，第２受面上を転がる多数のボールと、
を備えたことを特徴とする二次元テーブル。
【請求項３】
上記ベースの中央部には外に開放された開放空間が形成され、上記ベースの上記開放空間を囲む内部空間には上記移動盤が収容され、上記ベースの内周縁部には、全周にわたって開放空間を内部空間に連ねる隙間が形成され、上記移動盤の中央部には上記開放空間より小さいボス部が設けられ、上記ボス部が上記ベースの開放空間に配置され、上記移動盤のボス部を囲む部位が上記ベースの隙間に挿通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次元テーブル。
【請求項４】
上記ベースの内周縁部には第１受面から突出する第１係止凸部が形成され、上記移動盤の外周縁部には第２受面から突出する第２係止凸部が形成され、これら第１，第２の係止凸部間に上記ボールが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の二次元テーブル。
【請求項５】
上記ベースは、上記内部空間を囲む円形の軌道空間を有し、この軌道空間には多数の第２のボールが並んで収容されており、上記移動盤の円形をなす外周縁部がこれら第２のボールに当たることにより移動盤の移動が規制されていることを特徴とする請求項３または４に記載の二次元テーブル。
【請求項６】
上記ベースの中央部にはボス部が形成され、その外周縁部には全周にわたって隙間が形成され、上記移動盤の中央部にはボス部より大きい穴が形成され、この穴に上記ベースのボス部が収容され、上記移動盤が上記ボス部を囲む内部空間に収容されるとともに、上記隙間を介して上記ベースの外周縁部から外に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の二次元テーブル。
【請求項７】
上記ベースの外周縁部には第１受面から突出する第１係止凸部が形成されており、上記移動盤の内周縁部には第２受面から突出する第２係止凸部が形成されており、これら第１，第２の係止凸部間に上記ボールが配置されていることを特徴とする請求項６に記載の二次元テーブル。
【請求項８】
上記ベースと移動盤との間には、移動盤を所定位置に復帰させる付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の２次元テーブル。
【請求項９】
上記第１，第２受面のいずれか一方に、その領域を複数区画に仕切る仕切凸部が形成され、これら仕切凸部で仕切られた小領域にそれぞれ上記ボールが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次元テーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体を固定系に対して二次元的に移動可能に支持するための二次元テーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二次元テーブルは、特開平１１−２４５１２８号公報に開示されているように、Ｘ軸方向に延びる第１ガイド部と、この第１ガイド部に沿って走行する第１走行体と、この第１走行体に固定されＹ軸方向に延びる第２ガイド部と、この第２ガイド部に沿って走行する第２走行体とを備えている。そして、第１ガイド部を固定系に固定し、第２走行体に移動体を設置することにより、移動体をＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２４５１２８号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成のようにＸ軸，Ｙ軸方向の変位を可能にするために、４つの構成要素を積み重ねており、テーブルの複雑化，大型化を招く欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の二次元テーブルは上記課題を解決するためになされたものであり、
（ａ）中空のベースと、
（ｂ）上記ベースに収容され、一部がベースから外へ突出した移動盤と、
（ｃ）上記移動盤の両面とこれら面に対向するベースの面との間に二次元的に分散配置された多数のボールと、
を備え、上記ベースと移動盤の対向する面のうち少なくとも一方が平坦な受面となっており、上記ボールがこの受面上を転がることにより、移動盤のベースに対する二次元移動を可能にすることを特徴とする。
この二次元テーブルは、大きな構成要素がベースと移動盤だけであるので、非常に簡単であり小型化も可能である。また移動盤は平面上を直交２軸方向に移動可能であるばかりか、少なくとも微小量は回動変位も可能である。
【０００６】
本発明の他の態様の二次元テーブルは、
（ａ）平行をなして対峙する一対の平坦な第１受面を有する中空のベースと、
（ｂ）上記ベース内に収容されて一部がベースから外へ突出するとともに、上記第１受面と平行をなして対峙する一対の平坦な第２受面を有する移動盤と、
（ｃ）上記ベースの一対の第１受面と移動盤の一対の第２受面との間にそれぞれ分散して配置され、移動盤の二次元的移動に伴いこれら第１，第２受面上を転がる多数のボールと、
を備えたことを特徴とする。
この二次元テーブルは、最初の態様と同じ作用効果を得られるとともに、ボールがベース，移動盤の受面上を転がるので、構成をより一層簡略化することができる。
【０００７】
上記二次元テーブルにおいて、移動盤の一部をベースから外に突出するための一形態として、次の構成を採用可能である。上記ベースの中央部には外に開放された開放空間が形成され、上記ベースの上記開放空間を囲む内部空間には上記移動盤が収容され、上記ベースの内周縁部には、全周にわたって開放空間を内部空間に連ねる隙間が形成され、上記移動盤の中央部には上記開放空間より小さいボス部が設けられ、上記ボス部が上記ベースの開放空間に配置され、上記移動盤のボス部を囲む部位が上記ベースの隙間に挿通されている。これによれば、ベースを固定系，移動体の一方に固定し、固定系，移動体の他方を上記ボス部を介して移動盤に固定することができる。
【０００８】
上記形態の二次元テーブルにおいて、好ましくは、上記ベースの内周縁部には第１受面から突出する第１係止凸部が形成され、上記移動盤の外周縁部には第２受面から突出する第２係止凸部が形成され、これら第１，第２の係止凸部間に上記ボールが配置されている。これにより、ボールの第１，第２受面からの脱落を防止できる。
【０００９】
上記形態の二次元テーブルにおいて、好ましくは、ベースは、上記内部空間を囲む円形の軌道空間を有し、この軌道空間には多数の第２のボールが並んで収容されており、上記移動盤の円形をなす外周縁部がこれら第２のボールに当たることにより移動盤の移動が規制されている。これにより、移動盤の移動規制を摩擦が生じることなく行うことができる。
【００１０】
上記二次元テーブルにおいて、移動盤の一部をベースから外に突出するための他の形態として、次の構成を採用することも可能である。上記ベースの中央部にはボス部が形成され、その外周縁部には全周にわたって隙間が形成され、上記移動盤の中央部にはボス部より大きい穴が形成され、この穴に上記ベースのボス部が収容され、上記移動盤が上記ボス部を囲む内部空間に収容されるとともに、上記隙間を介して上記ベースの外周縁部から外に突出している。これによれば、ベースを固定系，移動体の一方に固定し、固定系，移動体の他方を移動盤の外周縁部に固定することができる。
【００１１】
上記他の形態において、好ましくは、上記ベースの外周縁部には第１受面から突出する第１係止凸部が形成されており、上記移動盤の内周縁部には第２受面から突出する第２係止凸部が形成されており、これら第１，第２の係止凸部間に上記ボールが配置されている。これにより、ボールの第１，第２受面からの脱落を防止できる。
【００１２】
上記ベースと移動盤との間には、移動盤を所定位置に復帰させる付勢手段を設けてもよい。これによれば、移動盤を移動させた後に自動復帰が可能となる。
【００１３】
好ましい態様として、上記第１，第２受面のいずれか一方に、その領域を複数区画に仕切る仕切凸部が形成され、これら仕切凸部で仕切られた小領域にそれぞれ上記ボールが配置されている。これによれば、ボールの均一な分散配置を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の二次元テーブルの第１実施形態について、図１，図２を参照しながら説明する。二次元テーブル１は、ベース１０と、移動盤２０と、小径の多数のボール３０（第１のボール）と、大径の多数のボール４０（第２のボール）と、取付盤５０とを主たる構成要素として備えている。
【００１５】
上記ベース１０は、中空の円盤形状（平盤形状）をなし、一対の同一形状をなす円形の板状体１１を有している。この板状体１１は、中央に円形の穴１１ｘを有するとともに、外周縁部から突出する連結凸部１２と、この連結凸部１２の近傍に形成され連結凸部１２より小径で同心をなす円形の係止凸部１３と、内周縁部に形成された係止凸部１４（第１係止凸部）とを有している。これら凸部１２，１３，１４は、一方の面に形成されている。
【００１６】
上記一対の板状体１１は、互いの凸部１２，１３，１４が向き合い、連結凸部１２同士が当たった状態で、ネジ１１ａにより連結され、これにより扁平な円環状の内部空間１５が形成されている。上記一対の板状体１１の対峙する内面が第１受面１６として提供される。これら一対の第１受面１６は、平坦をなし互いに平行をなしている。上記一対の板状体１１の穴１１ｘにより、平面形状が円形の開放空間１７が形成されている。この開放空間１７の両端部は外部に開放されている。上記ベース１０の一対の係止凸部１４間には、全周にわたって隙間１８が形成されている。この隙間１８は、上記内部空間１５と上記開放空間１７を連通させている。また、一対の連結凸部１２と一対の係止凸部１３との間には、円形の軌道空間１９が形成されている。このように、ベース１０において、開放空間１７を内部空間１５が囲み、この内部空間１５を軌道空間１９が囲むようになっている。
【００１７】
上記移動盤２０は円板形状をなし、その中央部には上記ベース１０の開放空間１７より小径をなす断面円形のボス部２１が形成されている。移動盤２０はベース１０の板状体１１に挟まれるようにして、ベース１０の内部空間１５に収容されている。この収容状態において、上記ボス部２１はベース１０の開放空間１７に配置されており、このボス部２１を囲む部位は上記ベース１０の隙間１８を挿通している。移動盤２０の両面は平坦をなし上記一対の第１受面１６と平行に対峙しており、第２受面２６としてして提供される。移動盤２０の外周縁には、第２受面２６から第１受面１３に向かって突出する係止凸部２８が形成されている。
【００１８】
上記移動盤２０の一対の第２受面２６とこれに対峙するベース１０の一対の第１受面１６との間には、それぞれ小径の多数のボール３０がこれら受面１６、２６上を、ほぼ均等に二次元的に分散されて配置されている。上述したようにネジ１１ａによって一対の板状体１１が連結された状態で、ボール３０は所定の圧力をもって上記受面１６，２６に当たっている。
【００１９】
上記ベース１０の軌道空間１９には、多数のボール４０が一列をなして配置されている。ネジ１１ａによって一対の板状体１１が連結された状態で、ボール４０は板状体１１によって圧力を付与されることはなく僅かな遊びを有している。
【００２０】
上記移動盤２０のボス部２１は、ベース１０の上面から若干量突出しており、このボス部２１に、ベース１０と平行をなす取付盤５０の中央部がネジ５１により固定されている。
【００２１】
上記構成の二次元テーブル１において、移動盤２０が両面（一対の第２受面２６）に二次元的に配置された多数のボール３０を介してベース１０に支持されているため、平面（受面１６，２６と平行をなす平面）に沿ってＸ，Ｙ軸方向に自由に移動可能である。移動盤２０が移動する際、ボール３０は第１受面１６，第２受面２６上を転がりながら、移動盤２０を支持する。上記移動盤２０の移動に際して、ボール３０は、ベース１０の円形の係止凸部１４と移動盤２０の円形の係止凸部２８とにより、受面１６、２６間からの脱落を防止される。
【００２２】
また、移動盤２０はベース１０に対して旋回も可能である。この旋回の時も、ボール３０は第１受面１６，第２受面２６上を転がりながら、移動盤２０を支持する。さらに、移動盤２０はその中心がベース１０の中心から偏倚した位置で旋回も可能である。
【００２３】
上記移動盤２０はその外周縁部がボール４０に当たることにより、Ｘ，Ｙ軸方向の移動を規制される。この規制状態で移動盤２０は旋回が可能であり、ボール４０の配列方向に円弧状に移動することも可能である。この際、ボール４０が転がることにより、移動盤２０は摩擦を受けることなく、円滑に移動できる。
【００２４】
上記二次元テーブル１のベース１０を固定系に固定し、取付盤５０に移動体（図示しない）を固定するようにした場合、移動体は、移動盤２０のベース１０に対する相対移動と同様に固定系に対して移動することができる。なお、取付盤５０を固定系に取り付け、ベース１０に移動体を取り付けてもよい。
【００２５】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これら実施形態において先行して説明する実施形態に対応する構成部には図中同番号を付してその詳細な説明を省略する。
図３に示す第２実施形態では、移動盤２０のベース１０に対する旋回可能範囲を規制している。詳述すると、移動盤１０の第２受面２６には放射状に延びる２つの規制凸部２６ｘが設けられ、ベース１０の第１受面１６にはピン１６ｘ（突起）が設けられている。このピン１６ｘは２つの規制凸部２６ｘ間に配置されておりこれら規制凸部２６ｘに当たることにより、移動盤２０の旋回が規制される。
【００２６】
図４，図５に示す第３実施形態では、ベース１０の係止凸部１４の端面にＯリング６０が取り付けられている。このＯリング６０が移動盤２０の第２受面２６に接することにより、ベース１０の内部空間１５が密閉されている。この内部空間１５には潤滑油６１が収容されている。上記軌道空間１９にはボール４０の外側にこのボール４０より小径の補助ボール４１が配置されており、ボール４０の円滑な転がりを助ける。
【００２７】
図６に示す第４実施形態では、軌道空間１９において補助ボール４１がボール４０の内側と外側に配置されており、これによりボール４０の転がりがより一層円滑になる。
【００２８】
図７に示す第５実施形態では、移動盤２０の第２受面２６に６角形状の仕切凸部６５が設けられており、この仕切凸部６５により第２受面２６が多数の小領域６６に分割される。これら小領域６６には１つまたは少数のボール３０が配置される。これによれば、移動盤３０の移動の繰り返しによりボール３０が偏在するのを回避でき、ボール３０の均等な分散配置を確保し、安定して移動盤２０を支持することができる。なお、これら仕切凸部６５は、ベース１０の第１受面１６に形成してもよい。
【００２９】
図８に示す第６実施形態では、ベースの第１受面１０に支持座６７が設けられており、この支持座６７にボール３０が全方向に回転可能に支持されている。このボール３０が移動盤２０の第２受面２６に当たり、移動盤２０の移動に伴って第２受面２６上を転がるようになっている。この構成では、ボール３０の均一な分散配置がより一層確実なものとなる。なお、移動盤２０の第２受面２６に支持座を設けボール３０がベース１０の第１受面１６上を転がるようにしてもよい。
【００３０】
図９には第７実施形態をなす二次元テーブル１Ａを示す。この二次元テーブル１Ａは、ベース７０の外周縁から移動盤８０が外に突出する構成となっている点で第１実施形態と大きく異なる。詳述すると、ベース７０は、同形をなす一対の円板形状の板状体７１からなる。これら板状体７１は、中央部に断面円形のボス部７２を有しており、このボス部７２が当たった状態でネジ等で連結されている。板状体７１の外周縁部には係止凸部７３が形成され、この係止凸部７３とボス部７２との間には、円形の規制凸部７４が同心をなして形成されている。この係止凸部７３と規制凸部７４間の平坦な内面が第１受面７６として提供されている。ベース７０の扁平な円環状をなす内部空間７５は、一対の係止凸部７３間に全周にわたって形成された隙間７８を介して外部に連なっている。
【００３１】
上記移動盤８０は円板形状をなしており、その両面が第２受面８６となり、この第２受面８６と上記ベース１０の第１受面７６との間にボール３０が配置される点は、第１実施形態と同様である。移動盤８０の中央部には円形の穴８１が形成されている。移動盤８０の外径はベース７０より大きく、内径（穴８１の径）はベース７０のボス部７２の径より大きい。移動盤８０はその穴８１にベース７０のボス部７２を収容した状態で、ベース７０の内部空間７５に収容されており、その周辺部がベース７０の隙間７８を介して外方向，径方向に突出している。移動盤８０の内周縁部には第２受面８６から第１受面７６に向かって突出する係止凸部８２が形成されている。
【００３２】
ベース７０の規制凸部７４はボール３０の移動を規制し、ベース７０の係止凸部７３と移動盤８０の係止凸部８２は、ボール３０が受面７６，８６間から脱落するのを防止する。
【００３３】
ベース７０のボス部７２と移動盤８０の穴８１の周縁との間には、複数の引張スプリング９０（付勢手段）がベース７０の中心から放射状をなし等しい間隔をなして、掛けられている。これらスプリング９０は、移動盤８０の中心がベース７０の中心と一致するように、移動盤８０を復帰させる役割をもっている。
【００３４】
上記ベース７０の外周縁部には凸部７９が形成され、この凸部７９には固定ネジ９５が螺合されている。この固定ネジ９５をねじ込んで、その先端を上記移動盤８０の第２受面８６に押し付けることにより、移動盤８０を所望位置に固定するようになっている。なお、この実施形態の二次元テーブル１Ａに、図３〜図８に示す構造を組み込むこともできる。
【００３５】
次に、上記構成をなす二次元テーブル１の用途例について簡単に説明する。図１０では、二次元テーブル１を免振装置として用いる。すなわち、家屋１００の基礎１０１（固定系）にベース１０を固定し、家屋１００の柱１０２（移動体）に取付盤５０を固定する。地震の際には二次元テーブル１を介して家屋１００が水平移動することにより、地震のエネルギーが家屋１００に伝達するのを回避する。
【００３６】
図１１では、ローラコンベア１１０に物品Ｗを搬送する際の位置決めテーブルとして、二次元テーブル１を用いる。二次元テーブル１に載せられた物品Ｗを搬送する際、物品Ｗをコンベア１１０と直交する方向に変位させて位置決めした後、コンベア１１０に向かって押出してコンベア１１０に載せる。
【００３７】
図１２では、自動車１２０の座席１２１（移動体）の支持装置として二次元テーブル１を用いる。この場合、自動車１２０の床（固定系）にベース１０を固定し、座席１２１を取付盤５０に固定する。乗員が自動車１２０から降りる時、座席１２１を旋回させた後、外に向かって移動させる。
【００３８】
本発明はさらに種々の形態を採用可能である。例えば、図１の第１実施形態の二次元テーブル１を積み重ねて使用することにより、移動ストロークを大きくすることができる。この場合、下側の二次元テーブル１の取付盤５０に上側の二次元テーブル１のベース１０を固定する。また、図９の実施形態の二次元テーブル１Ａも積み重ねて使用することもできる。この場合、下側の二次元テーブル１Ａの移動盤８０の周縁部にスペーサを介して上側の二次元テーブル１Ａのベース７０を固定する。
【００３９】
図９に示す二次元テーブル１Ａは、例えば天体望遠鏡に適用することができる。例えば支持脚（固定系）にベース７０を固定し、移動盤８０の周縁部にスペーサ等を介して望遠鏡本体を固定する。観察者は望遠鏡本体を二次元的に位置調整をし、所望位置に合致した時に、固定ネジ９５を締め込んで、移動盤８０を固定しひいては望遠鏡本体を固定する。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の二次元テーブルによれば、簡単で小型でありながら、二次元移動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態をなす二次元テーブルの縦断面図である。
【図２】図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿う平断面図
【図３】本発明の第２実施形態をなす二次元テーブルの平断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態をなす二次元テーブルの要部縦断面図である。
【図５】図４においてＶ−Ｖ線に沿う要部平断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態をなす二次元テーブルの要部平断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態をなす二次元テーブルの移動盤の一部を、拡大して示す平面図である。
【図８】本発明の第６実施形態をなす二次元テーブルの要部拡大縦断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態をなす二次元テーブルの縦断面図である。
【図１０】本発明に係わる二次元テーブルの用途例を示す正面図である。
【図１１】本発明に係わる二次元テーブルの用途の他の例を示す平面図である。
【図１２】本発明に係わる二次元テーブルの用途のさらに他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０，７０　ベース
１４，７３　第１係止凸部
１５，７５　内部空間
１６，７６　第１受面
１７　開放空間
１８，７８　隙間
１９　軌道空間
２０，８０　移動盤
２１，７２　ボス部
２８，８２　第２係止凸部
３０　ボール
４０　第２のボール
８１　穴
９０　スプリング（付勢手段）
【図１】
2004101262.tif 000003
【図２】
2004101262.tif 000004
【図３】
2004101262.tif 000005
【図４】
2004101262.tif 000006
【図５】
2004101262.tif 000007
【図６】
2004101262.tif 000008
【図７】
2004101262.tif 000009
【図８】
2004101262.tif 000010
【図９】
2004101262.tif 000011
【図１０】
2004101262.tif 000012
【図１１】
2004101262.tif 000013
【図１２】
2004101262.tif 000014