(57)【要約】【課題】本発明は、二軸テーブルの微小角傾動を４個のヒンジを有するフレクチャヒンジ体を介して行うことにより、円滑で高精度の傾動動作を行うことを目的とする。【解決手段】本発明による二次元型テーブル微小角度駆動機構は、ベース(1)のシャフト(3)上に４個のヒンジ(31〜34)を有するフレクチャヒンジ体(4)を設け、このフレクチャヒンジ体(4)の可動側に二軸テーブル(5)を設け、この二軸テーブル(5)を二軸方向に駆動するための二軸の駆動トルカ(20〜23)を設け、各駆動トルカ(20〜23)を選択的に駆動することにより各ヒンジ(31〜34)のねじりによって二軸テーブル(5)の傾動を行う構成である。【選択図】図１
2009090407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側であるベース(1)上に設けられたシャフト(3)と、前記シャフト(3)上に設けられ断面十字型をなすと共にねじり自在な第１〜第４ヒンジ(31〜34)を９０度毎に有するフレクチャヒンジ体(4)と、前記第１〜第４ヒンジ(31〜34)の外端に接続された第１〜第４接続体(40〜43)と、前記第１〜第４接続体(40〜43)のうちの第１、第３接続体(40,42)又は第２、第４接続体(41,43)により支持された二軸テーブル(5)と、前記二軸テーブル(5)の筒体(6)の外周に９０度毎に設けられた第１〜第４磁石(7〜10)と、前記ベース(1)上に９０度毎に設けられ前記各磁石(7〜10)と対応する直動型の第１〜第４トルカ(20〜23)と、を備え、
前記第１〜第４接続体(40〜43)のうちの第１、第３接続体(40,42)又は第２、第４接続体(41,43)が前記シャフト(3)に固定されていることを特徴とする二次元型テーブル微小角度駆動機構。
【請求項２】
前記ベース(1)上に設けられ前記二軸テーブル(5)の傾斜角を検出するための複数のテーブル角検出器(11,12)と、前記ベース(1)上に設けられ前記二軸テーブル(5)の傾斜速度を検出するための複数の速度検出器(13,15)と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の二次元型テーブル微小角度駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元型テーブル微小角度駆動機構に関し、４個の断面十字型をなすヒンジを用いて二軸テーブルを二軸方向に傾動させ、円滑で高精度な駆動を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の二次元型テーブル微小角度駆動機構としては、例えば、非特許文献１に開示されている構成を挙げることができる。
すなわち、図示は省略しているが、回転型トルカを用いたジンバルを用いて二軸テーブルを二軸方向に駆動していた。
【０００３】
【非特許文献１】２００２年１月２０日工業調査会発行のジャイロ活用技術入門、３３頁に記載のノーススレーブ方式慣性航法装置。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の二次元型テーブル微小角度駆動機構は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、ジンバルの駆動手段としては、回転型トルカを用い、軸受にはボールベアリングが用いられていたため、微小角変化時に、機構上のひっかかりの発生、あるいは、軸受における摩擦トルクによる角度分解能の低下となり、高精度で円滑な微小角度駆動を得ることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による二次元型テーブル微小角度駆動機構は、固定側であるベース上に設けられたシャフトと、前記シャフト上に設けられ断面十字型をなすと共にねじり自在な第１〜第４ヒンジを９０度毎に有するフレクチャヒンジ体と、前記第１〜第４ヒンジの外端に接続された第１〜第４接続体と、前記第１〜第４接続体のうちの第１、第３接続体又は第２、第４接続体により支持された二軸テーブルと、前記二軸テーブルの筒体の外周に９０度毎に設けられた第１〜第４磁石と、前記ベース上に９０度毎に設けられ前記各磁石と対応する直動型の第１〜第４トルカと、を備え、前記第１〜第４接続体のうちの第１、第３接続体又は第２、第４接続体が前記シャフトに固定されている構成であり、また、前記ベース上に設けられ前記二軸テーブルの傾斜角を検出するための複数のテーブル角検出器と、前記ベース上に設けられ前記二軸テーブルの傾斜速度を検出するための複数の速度検出器と、を備えた構成である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による二次元型テーブル微小角度駆動機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、二軸テーブルを支持するフレクチャヒンジ体の各ヒンジを、断面十字型でかつねじり自在な構成としたため、各トルカを用いて二軸テーブルを二軸方向に傾動させる場合、従来の回転型トルカと軸受を用いる構成と異なり、摩擦部分が全くないため、ひっかかり等のない円滑で高精度の二軸微小角度駆動を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、４個の断面十字型をなすヒンジを用いて二軸テーブルを二軸方向に傾動させ、円滑で高精度な駆動を行うようにした二次元型テーブル微小角度駆動機構を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００８】
以下、図面と共に本発明による二次元型テーブル微小角度駆動機構の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは固定側のベースであり、このベース１上の中央位置には、ボルト２を介して棒状のシャフト３が植設されている。
尚、この図１は、中心線Ｆを境として第１半断面図と第２半断面図で互いに異なる角度位置からの断面状態を示している。
【０００９】
前記シャフト３上には、フレクチャヒンジ体４が配設され、このフレクチャヒンジ体４には全体形状がほぼカップ型をなす二軸テーブル５が設けられている。
前記二軸テーブル５の下部から垂下して設けられた筒体６の外周面には９０度間隔で４個の第１〜第４磁石７、８、９、１０（第２、第４磁石８、１０は図示せず）が設けられている。
【００１０】
前記ベース１上には、前記二軸テーブル５の傾動時の傾斜角度を検出するための周知のピックアップコイル等からなる少なくとも第１、第２テーブル角検出器１１、１２が設けられていると共に、この二軸テーブル５の傾動時の傾動速度を検出するための周知の第１〜第４速度検出器１３〜１６（第２、第４速度検出器１４、１６は図示せず）が設けられている。
【００１１】
前記ベース１上の周縁位置には、前記各磁石７〜１０に対応しその外側に位置すると共に励磁コイルからなる第１〜第４トルカ２０〜２３が９０度間隔で配設されている。
従って、前記各トルカ２０〜２３が選択的に励磁されることにより、対応する各磁石７〜１０との磁気作用により各磁石７〜１０が二軸テーブル５と共に上下方向に直動することができるように構成されている。
【００１２】
前記フレクチャヒンジ体４は、図２に示されるように構成されている。すなわち、図２において、全体形状がほぼ四角形をなす本体部３０の外周に９０度間隔で断面十字型をなす第１〜第４ヒンジ３１〜３４が設けられている。
前記各ヒンジ３１〜３４においては、第１、第３ヒンジ３１、３３が互いに対向配置され、第２、第４ヒンジ３２、３４が互いに対向配置されている。
【００１３】
前記第１、第２ヒンジ３１、３２の外端には、弧状をなす第１、第２接続体４０、４１が接続され、前記第３、第４ヒンジ３３、３４の外端には、弧状をなす第３、第４接続体４２、４３が接続されている。
前記第１、第３接続体４０、４２（又は前記第２、第４接続体４１、４３）には、前記二軸テーブル５が前記筒体６を介して接続されて可動側Ａとなり、前記第２、第４接続体４１、４３（又は前記第１、第３接続体４０、４２）が前記シャフト３に接続されて固定側Ｂが形成されている。
【００１４】
従って、図１の中心線Ｆから右側は、第１接続体４０に二軸テーブル５が接続されて可動する可動側Ａを示す第１半断面図であり、図１の中心線Ｆから左側は、第２接続体４１がシャフト３に接続されて固定される固定側Ｂを示す第２半断面図である。
尚、前述の各ヒンジ３１〜３４は、何れも図２の矢印Ｃの方向に回転するようにねじることができる材質で構成されている。
【００１５】
次に、前述の構成において、実際に二軸テーブル５を二軸方向に微小角度駆動する場合について述べる。
まず、図１及び図２の状態において、前記第１、第３トルカ２０、２２の何れかを駆動させることにより第１、第３磁石７、９を介して前記二軸テーブル５は、図２のＸ軸方向に沿って傾動する。尚、この場合は、前記第２、第４ヒンジ３２、３４が矢印Ｃ方向にねじれる。
【００１６】
また、前述と逆に、前記第２、第４トルカ２１、２３の何れかを駆動させることにより第２、第４磁石８、１０を介して前記二軸テーブル５は、図２のＹ軸方向に沿って傾動する。尚、この場合は、前記第１、第３ヒンジ３１、３３が矢印Ｃ方向にねじれる。
従って、各駆動トルカ２０〜２３の駆動を選択的に行うことにより、前記フレクチャヒンジ体４を介して前記二軸テーブル５をＸ軸方向又はＹ軸方向に沿う微小角度の傾動を自在に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による二次元型テーブル微小角度駆動機構を示す断面図である。
【図２】図１の異なる角度からの半断面図を一体とした断面図である。
【図３】図２の側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    ベース
２    ボルト
３    シャフト
４    フレクチャヒンジ体
５    二軸テーブル
６    筒体
７    第１磁石
８    第２磁石
９    第３磁石
１０    第４磁石
１１    第１テーブル角検出器
１２    第２テーブル角検出器
１３    第１速度検出器
１５    第３速度検出器
２０    第１トルカ
２１    第２トルカ
２２    第３トルカ
２３    第４トルカ
３０    本体部
３１    第１ヒンジ
３２    第２ヒンジ
３３    第３ヒンジ
３４    第４ヒンジ
４０    第１接続体
４１    第２接続体
４２    第３接続体
４３    第４接続体
【図１】
2009090407.tif 000003
【図２】
2009090407.tif 000004
【図３】
2009090407.tif 000005