(57)【要約】      （修正有）【課題】正確に位置決めができるとともに操作時の安定性を向上できるベアリング部材を提供する。【解決手段】連通する収納空間２１２及び第１の開口２１４を有するケース２１と、収納空間の中に位置し、第１の開口へ向かい又は第１の開口から離れて移動するように配置される支持ベース２２と、第１の開口の内縁により制限されて部分的に収納空間内に位置する回転部品２３と、を備え、支持ベースが第１の開口へ移動する期間中、第１の開口の内縁へ向かって当接させるように回転部品を押すことで、回転部品が支持ベースと第１の開口の内縁との間に挟まれて固定される。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
連通する収納空間及び第１の開口を有するケースと、
前記収納空間の中に位置し、前記第１の開口へ向かい又は前記第１の開口から離れて移動するように配置される支持ベースと、
前記第１の開口の内縁により制限されて部分的に前記収納空間内に位置する回転部品と、
を備え、
前記支持ベースが前記第１の開口へ移動する期間中、前記第１の開口の前記内縁へ向かって当接させるように前記回転部品を押すことで、前記回転部品が前記支持ベースと前記第１の開口の前記内縁との間に挟まれて固定されるベアリング部材。
【請求項２】
前記支持ベースは、前記ケースの前記第１の開口から離れるように凹む曲面を有し、前記回転部品は、前記曲面へ突出する凸面を有し、且つ前記支持ベースが前記第１の開口へ移動する期間中、前記回転部品の前記凸面の一部が前記支持ベースの前記曲面の輪郭と実質的に相補的である請求項１に記載のベアリング部材。
【請求項３】
前記支持ベースの前記曲面は、前記ケースの前記第１の開口から離れて形成される凹み部を有する請求項２に記載のベアリング部材。
【請求項４】
前記回転部品の前記凸面は、球面の一部であり、最大円周を有し、前記最大円周の直径が前記第１の開口の前記内縁の内径よりも大きい請求項２又は３に記載のベアリング部材。
【請求項５】
前記回転部品の凸面は、球面の一部であり、回転中心を有し、前記回転中心が前記収納空間の中に位置する請求項２又は３に記載のベアリング部材。
【請求項６】
前記第１の開口の内径は、前記収納空間から離れる方向へ次第に小さくなる請求項１〜５の何れか１項に記載のベアリング部材。
【請求項７】
前記第１の開口は、前記収納空間に対して縮径する請求項１〜５の何れか１項に記載のベアリング部材。
【請求項８】
基板を更に含み、前記ケースは、前記第１の開口に対向し且つ前記収納空間と連通する第２の開口を更に有し、前記基板が前記第２の開口を覆うように前記ケースに接続される請求項１〜７の何れか１項に記載のベアリング部材。
【請求項９】
前記支持ベースと前記基板との間に位置し、且つ前記ケースの前記収納空間の中に位置する緩衝体を更に含む請求項８に記載のベアリング部材。
【請求項１０】
コラム本体を更に含み、前記基板は、前記第２の開口と連通する貫通孔を有し、前記コラム本体は、前記貫通孔を介して前記第２の開口から前記支持ベースを押し付けることで、前記回転部品が前記支持ベースと前記第１の開口の前記内縁との間に挟まれて固定されるようにする請求項８又は９に記載のベアリング部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載のベアリング部材と、
前記ケースの前記第１の開口を覆うように、前記回転部品の位置決め面に設けられる位置決め板と、
を含み、
前記回転部品は、前記凸面に対向し且つ前記ケースの前記収納空間の外に位置する前記位置決め面を有する位置決め装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ベアリング部材に関し、特に、ベアリング部材を含む位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、科学技術産業の微細化又は更なる高度化技術への開発のために、プロセスにおける各主観的条件及び客観的条件に対する要求がますます高くなる。また、電子装置の空間での他の装置に対する使用上の精度に対応するために、ベアリング装置が電子装置の位置決めに適用される。しかし、高精度の要求の場合に、如何に電子装置を迅速かつ正確に位置決めするかは、当業者がずっと直面している問題である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
本考案は、上記の問題を解決するために、新規なベアリング部材及び位置決め装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態によれば、ベアリング部材は、連通する収納空間及び第１の開口を有するケースと、ケースの収納空間の中に位置し、第１の開口へ向かい又は第１の開口から離れて移動するように配置される支持ベースと、第１の開口の内縁により制限されて部分的に収納空間内に位置する回転部品と、を備え、支持ベースが第１の開口へ移動する期間中、第１の開口の内縁へ向かって当接させるように回転部品を押すことで、回転部品が支持ベースと第１の開口の内縁との間に挟まれて固定される。
【０００５】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記の支持ベースは、ケースの第１の開口から離れるように凹む曲面を有する。回転部品は、曲面へ突出する凸面を有する。支持ベースがケースの第１の開口へ移動する期間中、回転部品の凸面の一部と支持ベースの曲面の輪郭とは実質的に相補的である。
【０００６】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記の支持ベースの曲面は、ケースの第１の開口から離れて形成される凹み部を有する。
【０００７】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記の回転部品の凸面は、球面の一部であり、最大円周を有する。凸面の最大円周の直径は、ケースの第１の開口の内縁の内径よりも大きい。
【０００８】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記の回転部品の凸面は、球面の一部であり、回転中心を有する。回転部品の回転中心は、ケースの収納空間の中に位置する。
【０００９】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記のケースの第１の開口の内径は、収納空間から離れる方向へ次第に小さくなる。
【００１０】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記のケースの第１の開口は、収納空間に対して縮径する。
【００１１】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記のベアリング部材は、基板を更に含む。ケースは、第１の開口に対向する第２の開口を更に有する。ケースの第２の開口は、収納空間と連通する。基板は、第２の開口を覆うようにケースに接続される。
【００１２】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記のベアリング部材は、緩衝体を更に含む。緩衝体は、支持ベースと基板との間に位置し、且つケースの収納空間の中に位置する。
【００１３】
本開示の１つ又は複数の実施形態において、前記のベアリング部材は、コラム本体を更に含む。基板は、貫通孔を有する。貫通孔は、ケースの第２の開口と連通する。コラム本体は、基板の貫通孔を介してケースの第２の開口から支持ベースを押し付けることで、回転部品が支持ベースとケースの第１の開口の内縁との間に挟まれて固定されるようにする。
【００１４】
本開示の別の実施形態によれば、位置決め装置は、前記のベアリング部材と、位置決め板と、を含む。ベアリング部材の回転部品は、凸面に対向する位置決め面を有する。回転部品の位置決め面は、ケースの収納空間の外に位置する。位置決め板は、ケースの第１の開口を覆うように、回転部品の位置決め面に設けられる。
【考案の効果】
【００１５】
以上をまとめると、本開示では、ベアリング部材によって、ワークが予定の位置に多次元に配置されるようになり、より正確に操作し位置決めすることができる。更に、本実施形態は、直接コラム本体によって緩衝体を押し付けることで、回転部品が支持ベースとケースの第１の開口の内縁との間に挟まれて固定されて、ワークを予定の方向と位置に維持することができる。なお、本実施形態の緩衝体は、コラム本体の押出による損壊から支持ベースを保護して、ベアリング部材の使用寿命を延長させ、コラム本体による局部的な力を均等に分散させることで、コラム本体が安定的に支持ベースを押して、更にベアリング部材の操作時の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
下記の添付図面の詳細な説明は、本考案の上記又はその他の目的、特徴、メリット及び実施例をより分りやすくするためのものである。
【図１】本開示の一実施形態による機械台モジュールを示す側面図である。
【図２】本開示の一実施形態によるベアリング部材を示す斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態によるベアリング部材を示す分解図である。
【図４】図２に示すベアリング部材の線分４−４に沿う断面図である。
【図５Ａ】本開示の一実施形態による機械台モジュールの位置決めする途中での側面図である。
【図５Ｂ】本開示の一実施形態による機械台モジュールの位置決めする途中での側面図である。
【図５Ｃ】本開示の一実施形態による機械台モジュールの位置決めする途中での側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明は、本開示の主題を実施するための多くの異なる実施形態又は実施例を提供する。本開示を簡素化するために、素子や配列の具体的な範例については、以下に説明する。もちろん、これらの説明は単なる例の一部であり、本開示はそれに限定されない。例えば、第１の特徴を第２の特徴の上又は上方に形成するという記述は、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触する実施形態を含むだけでなく、第１の特徴と第２の特徴が互いに直接接触せずに、他の特徴が第１の特徴と第２の特徴との間に形成される実施形態も含む。また、本開示は、異なる例で符号又はテキストを繰り返す場合がある。重複の目的は、検討された異なる実施形態や配置同士の関係を定義するものではなく、説明を簡略化及び明確化することにある。
【００１８】
また、例えば、「下」、「下方」、「より低い」、「上」、「上方」や他の同様な空間相対用語は、ここで、図に示す素子又は特徴が他の素子又は特徴に対する相対的な関係の記述を説明しやすいためのものである。図面に示す向き以外、空間相対用語は、装置を使用又は操作する他の向きを示す。つまり、前記装置の方位が図面と異なる（９０度回転又は他の方位にある）場合、本文で使用される空間相対用語は、それに応じて解釈することもできる。
【００１９】
図１を参照されたい。図１は、本開示の一実施形態による機械台モジュール１を示す側面図である。図１に示すように、本実施形態において、機械台モジュール１は、位置決め装置２、支持台３及びワーク４を含む。位置決め装置２は、支持台３に支持され、ワーク４を位置決めするように配置されて、これによって、ワーク４の作業端４０が予定の方向と位置に向かう。本実施形態において、ワーク４の作業端４０が支持台３に位置する作業面３０に向かうが、本開示は、これに限定されない。位置決め装置２は、ベアリング部材２０及び位置決め板２８を含む。ワーク４は、位置決め装置２の位置決め板２８に固定され、ベアリング部材２０によって支持台３に対して方向Ｘ、Ｙ、Ｚからなる空間で回転することができる。本実施形態において、方向Ｘは位置決め装置２から離れる方向へ向かい且つ支持台３の作業面３０に平行であり、方向Ｙは支持台３の作業面３０に平行であり且つ方向Ｘと直交し、方向Ｚは支持台３の作業面３０に垂直になるが、本開示は、これに限定されない。
【００２０】
図２〜図４を参照されたい。図２は、本開示の一実施形態によるベアリング部材２０を示す斜視図である。本願を理解させるように、支持ベース２２、回転部品２３と緩衝体２５を明らかに示すために、最外側に位置するケース２１を点線で示す。図３は、本開示の一実施形態によるベアリング部材２０を示す分解図である。図４は、図２に示すベアリング部材２０の線分４−４に沿う断面図である。以下、ベアリング部材２０に含まれる各素子の構造、機能及び各素子同士の接続関係を詳しく説明する。
【００２１】
図２と図３に示すように、ベアリング部材２０は、ケース２１、支持ベース２２、回転部品２３、基板２４、緩衝体２５及びコラム本体２６（図３参照、図３に示す基板２４の貫通孔２４０の数に対応して５つとして示されるが、本開示は、この数に限定されない）を含む。本実施形態において、ベアリング部材２０の回転部品２３は、支持ベース２２とケース２１との間に挟まれて固定される。
【００２２】
図３、図４に示すように、ケース２１は、連通する収納空間２１２、第１の開口２１４及び第２の開口２１６（図４参照）を有する。ケース２１の第１の開口２１４と第２の開口２１６は、ケース２１の対向する両端に設けられ、それぞれケース２１の内面２１７の間と外面２１８の間を境界として（図４参照）設置する。ケース２１の収納空間２１２は、それぞれ第１の開口２１４及び第２の開口２１６を介してケース２１の外へ連通される。ケース２１の第１の開口２１４の内径ｒ（図４参照）は、収納空間２１２から離れる方向へ次第に小さくなり、更に、収納空間２１２に対して縮径して収縮口になり、内縁２１５を有する。第１の開口２１４の内縁２１５は、収納空間２１２へ向かい且つその法線ベクトルが収納空間２１２において同じ点Ｐで交差する曲面である。
【００２３】
本実施形態において、支持ベース２２は、ケース２１の収納空間２１２の中に位置し、前記第１の開口２１４へ向かい又は前記第１の開口２１４から離れて移動するように配置される。支持ベース２２は、環状外壁２２４、上面２２１及び曲面２２０を有する。環状外壁２２４は、上面２２１及び曲面２２０を回り、ケース２１の内面２１７に当接し且つそれに対して摺動するように配置される。支持ベース２２の上面２２１と曲面２２０とは、支持ベース２２のケース２１の第１の開口２１４に向かう側に位置する。上面２２１は、曲面２２０の外縁を回る。曲面２２０は、ケース２１の第１の開口２１４から離れるように上面２２１に対して凹む。
【００２４】
なお、曲面２２０は、ケース２１の第１の開口２１４から離れて形成される凹み部２２２を有するため、曲面２２０に段差が形成される。回転部品２３の凸面２３０が支持ベース２２の曲面２２０に当接する場合、凸面２３０は、凹み部２２２に浮く。従って、本実施形態において、曲面２２０の凹み部２２２は、曲面２２０の面積を減少することができるため、回転部品２３が支持ベース２２に対して回転する時に生じる摩擦力を減少し、更に、これにより使用者は操作しやすく、操作に必要な人力を節約することができる。
【００２５】
本実施形態において、支持ベース２２の材質は、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）であるが、本開示はこの材料に限定されない。
【００２６】
本実施形態において、回転部品２３は、第１の開口２１４の内縁２１５で制限されて部分的にケース２１の収納空間２１２内に位置し、凸面２３０及び位置決め面２３２を有する。回転部品２３は、回転中心Ａを有する。回転中心Ａは、ケース２１の収納空間２１２の中に位置する。回転部品２３の凸面２３０は、支持ベース２２の曲面２２０へ突出し、球面の一部であり、最大円周Ｃ（図３参照）を有する。最大円周Ｃの直径Ｍ（図４参照）は、ケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５の内径ｒよりも大きい。回転部品２３の凸面２３０の一部と支持ベース２２の曲面２２０の輪郭とは、実質的に相補的である。
【００２７】
なお、回転部品２３の位置決め面２３２は、回転部品２３の凸面２３０に対向する一端に位置し、ケース２１の収納空間２１２の外に位置する。本実施形態において、支持ベース２２と回転部品２３は、ケース２１の中に嵌着され、更にケース２１の収納空間２１２の中で支持ベース２２の上面２２１と、回転部品２３の凸面２３０とケース２１の内面２１７により囲まれる閉鎖空間２１９を定義する（図４参照）。
【００２８】
本実施形態において、基板２４は、第２の開口２１６を覆うようにケース２１に接続され、且つ貫通孔２４０を有する。基板２４の貫通孔２４０は、基板２４の対向する２つの表面を連通し、且つケース２１の第２の開口２１６をケース２１の外へ連通するように、方向Ｘに沿って延出する。緩衝体２５は、支持ベース２２と基板２４との間に位置し、ケース２１の収納空間２１２の中に位置し、且つ支持ベース２２に当接する。コラム本体２６は、基板２４のケース２１に対向する側からそれぞれ貫通孔２４０によって基板２４を挿通し、貫通孔２４０を介してケース２１の第２の開口２１６から緩衝体２５を押し付けて、更に支持ベース２２を押すように配置されることで、回転部品２３が支持ベース２２とケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５との間に挟まれて固定されるようにする。
【００２９】
本実施形態において、コラム本体２６が緩衝体２５を押し付ける前に、回転部品２３の位置決め面２３２は、回転部品２３の回転によって予定の位置に向かうことができる。この場合、回転部品２３とケース２１及び支持ベース２２との接触面がケース２１の内縁２１５及び支持ベース２２の曲面２２０に限定されるため、回転部品２３は、ケース２１及び支持ベース２２に対して回転する時にその回転を抵抗する小さい摩擦力を有してもよく、更に、これによって使用者が操作しやすく、操作に必要な人力を節約することができる。
【００３０】
次に、図４に示すように、コラム本体２６が基板２４から基板２４の貫通孔２４０を通して方向Ｘに沿って緩衝体２５を押し付ける場合、緩衝体２５は、ケース２１に対して第１の開口２１４に近い方向へ移動し、更に支持ベース２２を押し付けて移動する。支持ベース２２は、ケース２１の第１の開口２１４へ移動する期間中、回転部品２３をケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５に当接するように押すことで、回転部品２３が支持ベース２２とケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５との間に挟まれて固定されるようになる。この場合、ケース２１と、支持ベース２２と回転部品２３とが互いに当接するので、ケース２１と、支持ベース２２と回転部品２３とにより定義される閉鎖空間２１９が最小である。更に、コラム本体２６がケース２１、支持ベース２２と回転部品２３に力を与えるので、回転部品２３の凸面２３０とケース２１の内縁２１５及び支持ベース２２の曲面２２０との間の摩擦力を向上させ、更にケース２１、支持ベース２２と回転部品２３との間が他の方向の外力によって互いに移動することを避けて、固定の効果を達成する。
【００３１】
ある実施形態において、緩衝体２５のヤング係数（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）は、支持ベース２２のヤング係数よりも大きい。本実施形態において、緩衝体２５の材質は、亜鉛メッキ鉄（Ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ  ｉｒｏｎ）であるが、本開示はこの材料に限定されない。これによって、コラム本体２６が緩衝体２５によって更に支持ベース２２を間接的に押し付ける場合、緩衝体２５は、コラム本体２６の押出による損壊から支持ベース２２を保護し、ベアリング部材２０の使用寿命を延長させることができる。更に、緩衝体２５は、コラム本体２６による局部的な力を均等に分散させることで、コラム本体２６が安定的に支持ベース２２を押して、更にベアリング部材２０の操作時の安定性を向上させるようにすることができる。
【００３２】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、それぞれ本開示の一実施形態による機械台モジュール１の位置決めする途中での側面図である。位置決め装置２における位置決め板２８は、ケース２１の第１の開口２１４を覆うように、ベアリング部材２０の回転部品２３の位置決め面２３２に固定される。ワーク４は、位置決め板２８に組み立てられる。図５Ａにおいて、ワーク４の作業端４０は、予定の位置からずれる。この場合、コラム本体２６は、ベアリング部材２０の緩衝体２５を接触せずに、基板２４の貫通孔２４０を挿通する。
【００３３】
図５Ｂにおいて、ベアリング部材２０のコラム本体２６がベアリング部材２０の緩衝体２５と接触しなく、緩衝体２５が支持ベース２２を押し付けないため、回転部品２３、ケース２１と支持ベース２２とは、互いに接触しなく、又は互いに回転部品２３をケース２１及び支持ベース２２に対して回転させるような小さい摩擦力を有してもよい。ワーク４が予定の方向と位置に位置決めされるために、ベアリング部材２０の回転部品２３は、ケース２１及び支持ベース２２に対して回転することで、ワーク４が予定の位置に回転するまで、ベアリング部材２０に接続されるワーク４が支持台３に対して回転してよい。
【００３４】
図５Ｃにおいて、ワーク４が予定の方向と位置に回転されると、コラム本体２６が緩衝体２５を押し付けることで、緩衝体２５は、ケース２１に対して第１の開口２１４に近い方向へ移動し、更に支持ベース２２を押し付けて移動するようになる。次に、支持ベース２２は、ケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５に当接するように回転部品２３を押すことで、回転部品２３が支持ベース２２とケース２１の第１の開口２１４の内縁２１５との間に挟まれて固定され、更に回転部品２３の回転を避けてワーク４を予定の方向と位置に維持する。
【００３５】
本願の具体的な実施形態に対する詳しい説明から明らかに分かるように、本願では、ベアリング部材によって、ワークが予定の位置に多次元に配置されるようになり、より正確に操作し位置決めすることができる。更に、本実施形態は、直接コラム本体によって緩衝体を押し付けることで、回転部品が支持ベースとケースの第１の開口の内縁との間に挟まれて固定されて、ワークを予定の方向と位置に維持することができる。なお、本実施形態の緩衝体は、コラム本体の押出による損壊から支持ベースを保護して、ベアリング部材の使用寿命を延長させ、コラム本体による局部的な力を均等に分散させることで、コラム本体が安定的に支持ベースを押して、更にベアリング部材の操作時の安定性を向上させることができる。
【００３６】
前記の複数の実施形態の特徴によれば、当業者が本開示の様々な態様をよりよく理解できることができる。当業者であれば、同じ目的及び／又は開示された実施形態の同じ利点を達成するために、本開示に基づいて利用し、他の工程や構造を更に設計又は修飾することができることは理解すべきである。当業者であれば、そのような均等な構造が本開示の精神及び範囲から逸脱するものではなく、当業者は、本開示の精神及び範囲から逸脱しない限り、さまざまな変更、置き換えや修正を加えることができることは理解すべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１…機械台モジュール、  ２…位置決め装置、  ３…支持台、  ４…ワーク、
２０…ベアリング部材、  ２１…ケース、  ２２…支持ベース、
２３…回転部品、  ２４…基板、  ２５…緩衝体、  ２６…コラム本体、
２８…位置決め板、  ３０…作業面、  ４０…作業端、  ２１２…収納空間、
２１４…第１の開口、  ２１５…内縁、  ２１６…第２の開口、
２１７…内面、  ２１８…外面、  ２１９…閉鎖空間、  ２２０…曲面、
２２１…上面、  ２２２…凹み部、  ２２４…環状外壁、  ２３０…凸面、
２３２…位置決め面、  ２４０…貫通孔、  ４−４…線分、
Ａ…回転中心、  Ｃ…最大円周、  Ｍ…直径、  Ｐ…点、  ｒ…内径、
Ｘ、Ｙ、Ｚ…方向。
【図１】
0003217638.tif 000003
【図２】
0003217638.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003217638.tif 000006
【図５Ａ】
0003217638.tif 000007
【図５Ｂ】
0003217638.tif 000008
【図５Ｃ】
0003217638.tif 000009