JPH1089357A - 直動案内装置用の制動装置 - Google Patents
直動案内装置用の制動装置Info
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- JPH1089357A JPH1089357A JP8261393A JP26139396A JPH1089357A JP H1089357 A JPH1089357 A JP H1089357A JP 8261393 A JP8261393 A JP 8261393A JP 26139396 A JP26139396 A JP 26139396A JP H1089357 A JPH1089357 A JP H1089357A
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- motion guide
- braking device
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/10—Arrangements for locking the bearings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/28—Means for securing sliding members in any desired position
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
- H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General buildup of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可動部を所望の位置に完全に停止させること
ができる直動案内装置用の制動装置を提供すること。 【解決手段】 圧電アクチュエータ等からなる直動アク
チュエータ４７を使用して摩擦部材４８、４９を作動さ
せて制動作用をなさせめる構成を採用し、以て上記の効
果を得ている。
ができる直動案内装置用の制動装置を提供すること。 【解決手段】 圧電アクチュエータ等からなる直動アク
チュエータ４７を使用して摩擦部材４８、４９を作動さ
せて制動作用をなさせめる構成を採用し、以て上記の効
果を得ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば工作機械や
産業用ロボットなどに装備されて物体を高精度に案内す
る直動案内装置用の制動装置に関する。
産業用ロボットなどに装備されて物体を高精度に案内す
る直動案内装置用の制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の直動案内装置の一例とし
て、図８に示すものがある。
て、図８に示すものがある。
【０００３】図示のように、この直動案内装置は、ベッ
ドである長尺のベース部材１０１と、該ベース部材１０
１上を移動するテーブルとしての可動体１０２とからな
る案内手段を有している。該可動体１０２には複数のロ
ーラ（図示せず）が設けられており、ベース部材１０１
に長手方向に沿って形成された軌道（図示せず）に沿っ
てこれらのローラが転動する。
ドである長尺のベース部材１０１と、該ベース部材１０
１上を移動するテーブルとしての可動体１０２とからな
る案内手段を有している。該可動体１０２には複数のロ
ーラ（図示せず）が設けられており、ベース部材１０１
に長手方向に沿って形成された軌道（図示せず）に沿っ
てこれらのローラが転動する。
【０００４】ベース部材１０１の一側部には張出部１０
１ａが形成されており、該張出部１０１ａにはリニアス
ケール１０４が設けられている。これに対し、可動体１
０２の側部に、発光素子１０５ａ及び受光素子１０５ｂ
がブラケット１０２を介して取り付けられている。これ
らリニアスケール１０４、発光素子１０５ａ及び受光素
子１０５ｂにより、ベース部材１０１に対する可動体１
０２の位置を検知するための検知手段が構成されてい
る。
１ａが形成されており、該張出部１０１ａにはリニアス
ケール１０４が設けられている。これに対し、可動体１
０２の側部に、発光素子１０５ａ及び受光素子１０５ｂ
がブラケット１０２を介して取り付けられている。これ
らリニアスケール１０４、発光素子１０５ａ及び受光素
子１０５ｂにより、ベース部材１０１に対する可動体１
０２の位置を検知するための検知手段が構成されてい
る。
【０００５】前記案内手段と共に当該直動案内装置を構
成するリニア直流モータが設けられており、該リニア直
流モータは次のように構成されている。
成するリニア直流モータが設けられており、該リニア直
流モータは次のように構成されている。
【０００６】すなわち、ベース部材１０１上に該ベース
部材１０１の長手方向に並設された複数の電機子コイル
１０７を具備する一次側と、該電機子コイル１０７各々
と対向すべく可動体１０２の下面側に取り付けられた界
磁マグネット（図示せず）を有する二次側とからなる。
各電機子コイル１０７は、コイル基板１０８に貼着さ
れ、ねじ１０９によってベース部材１０１に該コイル基
板１０８と共締めされている。
部材１０１の長手方向に並設された複数の電機子コイル
１０７を具備する一次側と、該電機子コイル１０７各々
と対向すべく可動体１０２の下面側に取り付けられた界
磁マグネット（図示せず）を有する二次側とからなる。
各電機子コイル１０７は、コイル基板１０８に貼着さ
れ、ねじ１０９によってベース部材１０１に該コイル基
板１０８と共締めされている。
【０００７】上記界磁マグネットは、可動体１０２が移
動すべき方向、すなわち、ベース部材１０１の長手方向
に沿ってＮ及びＳの複数の磁極が交互に並ぶように着磁
されている。
動すべき方向、すなわち、ベース部材１０１の長手方向
に沿ってＮ及びＳの複数の磁極が交互に並ぶように着磁
されている。
【０００８】上述の構成において、各電機子コイル１０
７に所定のタイミングで給電することにより、上記一次
側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法則に基づ
く推力が生じ、二次側と一体の可動体１０２が移動し、
位置決めされる。そして、前述した検知手段によって、
可動体１０２の位置が検知される。
７に所定のタイミングで給電することにより、上記一次
側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法則に基づ
く推力が生じ、二次側と一体の可動体１０２が移動し、
位置決めされる。そして、前述した検知手段によって、
可動体１０２の位置が検知される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の直動案
内装置では、位置決めされる可動部は磁力を制動力とし
て停止するだけであるから、外部より振動等が加わる条
件下では不安定であり、又、停電など何等かの原因によ
って給電が断たれた場合には制動力は全く作用せず、当
該直動案内装置を立軸（作動方向が鉛直）又はそれに近
い状態で使用しているときには該可動部が落下する事態
を招くという問題がある。
内装置では、位置決めされる可動部は磁力を制動力とし
て停止するだけであるから、外部より振動等が加わる条
件下では不安定であり、又、停電など何等かの原因によ
って給電が断たれた場合には制動力は全く作用せず、当
該直動案内装置を立軸（作動方向が鉛直）又はそれに近
い状態で使用しているときには該可動部が落下する事態
を招くという問題がある。
【００１０】本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、可動部
を所望の位置に完全に停止させることができる直動案内
装置用の制動装置を提供することである。
されたものであって、その目的とするところは、可動部
を所望の位置に完全に停止させることができる直動案内
装置用の制動装置を提供することである。
【００１１】また、本発明は、更に他の効果をも奏し得
る制動装置を提供する。
る制動装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による制動装置は、相対運動自在なベッド及
びテーブルを有して物体を直線運動で案内する直動案内
装置に配設され、給電により直動に変位する直動アクチ
ュエータと、相対運動の方向に延在する相手部材と、該
相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に支持す
ると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大して該摩
擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材とからな
る。
に、本発明による制動装置は、相対運動自在なベッド及
びテーブルを有して物体を直線運動で案内する直動案内
装置に配設され、給電により直動に変位する直動アクチ
ュエータと、相対運動の方向に延在する相手部材と、該
相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に支持す
ると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大して該摩
擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材とからな
る。
【００１３】また、同じく、本発明による制動装置は、
相対運動自在なベッド及びテーブルとリニアモータの一
次側及び二次側の一方ずつとを互いに結合してなる直動
案内装置に配設され、給電により直動に変位する直動ア
クチュエータと、相対運動の方向に延在する相手部材
と、該相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に
支持すると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大し
て該摩擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材と
からなる。
相対運動自在なベッド及びテーブルとリニアモータの一
次側及び二次側の一方ずつとを互いに結合してなる直動
案内装置に配設され、給電により直動に変位する直動ア
クチュエータと、相対運動の方向に延在する相手部材
と、該相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に
支持すると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大し
て該摩擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材と
からなる。
【００１４】加えて、更に他の種々の効果を得るために
下記の構成が採用されている。
下記の構成が採用されている。
【００１５】すなわち、前記切り欠き拡大機構部材は、
前記給電がないときに自らの弾性復元力によって前記摩
擦部材を前記相手部部材に接触させて制動をなし、前記
給電により前記直動アクチュエータが作動して前記摩擦
部材を前記相手部材から離して制動を解除する。
前記給電がないときに自らの弾性復元力によって前記摩
擦部材を前記相手部部材に接触させて制動をなし、前記
給電により前記直動アクチュエータが作動して前記摩擦
部材を前記相手部材から離して制動を解除する。
【００１６】また、前記制動装置では、前記相手部材が
帯状部材である。
帯状部材である。
【００１７】また、前記制動装置においては、前記直動
アクチュエータが積層型圧電アクチュエータからなる。
アクチュエータが積層型圧電アクチュエータからなる。
【００１８】更に、前記制動装置では、前記摩擦部材と
前記切り欠き拡大機構部材が一体でなる。
前記切り欠き拡大機構部材が一体でなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例としての制
動装置を装備した直動案内装置を、添付図面を参照しつ
つ説明する。
動装置を装備した直動案内装置を、添付図面を参照しつ
つ説明する。
【００２０】なお、当該直動案内装置が駆動力発生手段
として含むリニアモータはリニア直流モータであり、こ
の場合可動マグネット型のものとなっている。そして、
本実施例においては、該リニア直流モータの一次側を給
電側にしてしかも固定とし、二次側を可動側として説明
する。
として含むリニアモータはリニア直流モータであり、こ
の場合可動マグネット型のものとなっている。そして、
本実施例においては、該リニア直流モータの一次側を給
電側にしてしかも固定とし、二次側を可動側として説明
する。
【００２１】まず、これら一次側及び二次側の相互の案
内をなす案内手段から説明する。
内をなす案内手段から説明する。
【００２２】この案内手段は、図１乃至図３に示す略矩
形板状のベッド１と、該ベッド１の長手方向に移動する
テーブル２とを有している。図１に示すように、該ベッ
ド１の上面にはコイルヨーク３が設けられており、かつ
該ベッド１に締結されている。該コイルヨーク３は略矩
形板状に形成されており、ベッド１とほぼ同じ長さを有
する。
形板状のベッド１と、該ベッド１の長手方向に移動する
テーブル２とを有している。図１に示すように、該ベッ
ド１の上面にはコイルヨーク３が設けられており、かつ
該ベッド１に締結されている。該コイルヨーク３は略矩
形板状に形成されており、ベッド１とほぼ同じ長さを有
する。
【００２３】前記コイルヨーク３の上面側であって左右
両側部には、２本のトラックレール５が設けられてい
る。該トラックレール５は、コイルヨーク３の長手方向
に沿って配置されており、かつ、該コイルヨーク３に締
結されている。
両側部には、２本のトラックレール５が設けられてい
る。該トラックレール５は、コイルヨーク３の長手方向
に沿って配置されており、かつ、該コイルヨーク３に締
結されている。
【００２４】図４に示すように、上記トラックレール５
の外側部には、断面形状が略半円状の軌道溝５ａが１条
形成されている。そして、図１及び図２にも示すよう
に、該トラックレール５の外側には該トラックレール５
に対して相対運動自在なスライドメンバー７が配置され
ている。該スライドメンバー７は、ボルト（六角穴付
き）９によってテーブル２の下面側に締結されている。
図２から、該スライドメンバー７は、１本のトラックレ
ール５につき２つずつ設けられている。
の外側部には、断面形状が略半円状の軌道溝５ａが１条
形成されている。そして、図１及び図２にも示すよう
に、該トラックレール５の外側には該トラックレール５
に対して相対運動自在なスライドメンバー７が配置され
ている。該スライドメンバー７は、ボルト（六角穴付
き）９によってテーブル２の下面側に締結されている。
図２から、該スライドメンバー７は、１本のトラックレ
ール５につき２つずつ設けられている。
【００２５】図４において、スライドメンバー７にはト
ラックレール５の軌道溝５ａに対応する転動体循環路が
形成されており、該転動体循環路には転動体としての多
数のボール１１が配列収容されている。これらのボール
１１は、トラックレール５に対するスライドメンバー７
の移動に伴ってトラックレール５の軌道溝５ａ上を転動
しつつ循環してトラックレール５及びスライドメンバー
７の間で荷重を受ける。
ラックレール５の軌道溝５ａに対応する転動体循環路が
形成されており、該転動体循環路には転動体としての多
数のボール１１が配列収容されている。これらのボール
１１は、トラックレール５に対するスライドメンバー７
の移動に伴ってトラックレール５の軌道溝５ａ上を転動
しつつ循環してトラックレール５及びスライドメンバー
７の間で荷重を受ける。
【００２６】スライドメンバー７は、ケーシング１３
と、該ケーシング１３の両端部に小ねじ１５によって締
結された一対のエンドキャップ１６ａ、１６ｂと、該エ
ンドキャップ１６ａ，１６ｂの外面に共締めされたシー
ル１７ａ、１７ｂとを有している。
と、該ケーシング１３の両端部に小ねじ１５によって締
結された一対のエンドキャップ１６ａ、１６ｂと、該エ
ンドキャップ１６ａ，１６ｂの外面に共締めされたシー
ル１７ａ、１７ｂとを有している。
【００２７】前記転動体循環路は、ケーシング１３を直
線的に貫くようにかつ互いに平行に形成された負荷軌道
溝１３ａ及びリターン路１３ｂと、各エンドキャップ１
６ａ、１６ｂに形成されて該負荷軌道溝１３ａ及びリタ
ーン路１３ｂの端部同士を連通させる一対の略半環状の
方向転換路（図示せず）とからなる。該負荷軌道溝１３
ａがトラックレール５の軌道溝５ａと対向している。よ
って、ベッド１の長手方向に相対運動自在なテーブル２
が構成され、物体を直線運動で案内する直動転がり案内
の案内手段でなっている。
線的に貫くようにかつ互いに平行に形成された負荷軌道
溝１３ａ及びリターン路１３ｂと、各エンドキャップ１
６ａ、１６ｂに形成されて該負荷軌道溝１３ａ及びリタ
ーン路１３ｂの端部同士を連通させる一対の略半環状の
方向転換路（図示せず）とからなる。該負荷軌道溝１３
ａがトラックレール５の軌道溝５ａと対向している。よ
って、ベッド１の長手方向に相対運動自在なテーブル２
が構成され、物体を直線運動で案内する直動転がり案内
の案内手段でなっている。
【００２８】上述した構成の案内手段は、例えば工作機
械が装備する平坦な取付面に複数のボルト（図示せず）
によって締結されるため、図１及び図２に示すように、
ベッド１の両端部には該ベッド１を該取付面に締結する
ための該ボルトが挿通する挿通孔１ｂが形成されてい
る。
械が装備する平坦な取付面に複数のボルト（図示せず）
によって締結されるため、図１及び図２に示すように、
ベッド１の両端部には該ベッド１を該取付面に締結する
ための該ボルトが挿通する挿通孔１ｂが形成されてい
る。
【００２９】続いて、上記した構成の案内手段によって
相互の案内がなされるリニア直流モータの一次側及び二
次側について説明する。
相互の案内がなされるリニア直流モータの一次側及び二
次側について説明する。
【００３０】まず、リニア直流モータの一次側は前記ベ
ッド１に結合されている。つまり、図１に示すように、
ベッド１上に搭載された前述のコイルヨーク３と、該コ
イルヨーク３の上面側に該コイルヨーク３の長手方向に
沿って配置されたコイル基板２０（図２にも示す）と、
該コイル基板２０の下面側に前記テーブル２が移動すべ
き方向に沿って一列に並べて貼着された例えば１４個の
電機子コイル２２とを有している。図示してはいない
が、これら電機子コイル２２各々に対応してホール効果
素子が配設されている。
ッド１に結合されている。つまり、図１に示すように、
ベッド１上に搭載された前述のコイルヨーク３と、該コ
イルヨーク３の上面側に該コイルヨーク３の長手方向に
沿って配置されたコイル基板２０（図２にも示す）と、
該コイル基板２０の下面側に前記テーブル２が移動すべ
き方向に沿って一列に並べて貼着された例えば１４個の
電機子コイル２２とを有している。図示してはいない
が、これら電機子コイル２２各々に対応してホール効果
素子が配設されている。
【００３１】上記各電機子コイル２２及びコイル基板２
０は、各電機子コイル２２の個々について例えば２本ず
つ挿通された小ねじ２４によりコイルヨーク３に共締め
されている。
０は、各電機子コイル２２の個々について例えば２本ず
つ挿通された小ねじ２４によりコイルヨーク３に共締め
されている。
【００３２】図１に示すように、ベッド１の下面側に、
各電機子コイル２２に対する給電等を行うための回路基
板２６が配設されている。
各電機子コイル２２に対する給電等を行うための回路基
板２６が配設されている。
【００３３】一方、リニア直流モータの二次側は前記テ
ーブル２に結合され、下記のように構成されている。
ーブル２に結合され、下記のように構成されている。
【００３４】図１に示すように、該二次側は、テーブル
２の下面側に固着されたマグネットヨーク２８と、前記
一次側の電機子コイル２２の各々と対向すべく該マグネ
ットヨーク２８の下面に固設された界磁マグネット２９
（図２、図３にも示す）とを有している。
２の下面側に固着されたマグネットヨーク２８と、前記
一次側の電機子コイル２２の各々と対向すべく該マグネ
ットヨーク２８の下面に固設された界磁マグネット２９
（図２、図３にも示す）とを有している。
【００３５】図５に示すように、この界磁マグネット２
９は矩形板状に形成され、一次側、二次側の相対運動が
なされる方向ＤにおいてＮ及びＳの磁極が複数、例えば
５極が交互に並ぶように着磁されている。
９は矩形板状に形成され、一次側、二次側の相対運動が
なされる方向ＤにおいてＮ及びＳの磁極が複数、例えば
５極が交互に並ぶように着磁されている。
【００３６】当該直動案内装置においては、前記ベッド
１及びテーブル２の相対位置を検知するための位置検知
手段として、下記の構成のものが設けられている。
１及びテーブル２の相対位置を検知するための位置検知
手段として、下記の構成のものが設けられている。
【００３７】すなわち、該位置検知手段は、図１及び図
２に示すリニア磁気スケール３１と、センサ部３２とか
らなる。該リニア磁気スケール３１は、前記テーブル２
の移動方向に延在せられ、その長手方向に沿ってＮ、Ｓ
の磁極が交互に微細なピッチで多極着磁されると共に、
一端に原点信号用の磁極が形成されている。そして、セ
ンサ部３２には、原点検出用の磁気抵抗素子（ＭＲ素
子）を設けると共に、Ａ相及び及びＢ相用の２つの磁電
変換素子を互いに上記着磁ピッチの２分の１だけずらせ
て配置している。この構成により、Ａ相、Ｂ相の信号が
得られ、相対位置の検知と共に移動方向の判別ができ
る。
２に示すリニア磁気スケール３１と、センサ部３２とか
らなる。該リニア磁気スケール３１は、前記テーブル２
の移動方向に延在せられ、その長手方向に沿ってＮ、Ｓ
の磁極が交互に微細なピッチで多極着磁されると共に、
一端に原点信号用の磁極が形成されている。そして、セ
ンサ部３２には、原点検出用の磁気抵抗素子（ＭＲ素
子）を設けると共に、Ａ相及び及びＢ相用の２つの磁電
変換素子を互いに上記着磁ピッチの２分の１だけずらせ
て配置している。この構成により、Ａ相、Ｂ相の信号が
得られ、相対位置の検知と共に移動方向の判別ができ
る。
【００３８】図１及び図２に示すように、上記センサ部
３２からの信号の取出しをなすためのフレキシブル基板
３４と、該フレキシブル基板を覆うカバー３５とが設け
られている。
３２からの信号の取出しをなすためのフレキシブル基板
３４と、該フレキシブル基板を覆うカバー３５とが設け
られている。
【００３９】前述した構成において、各電機子コイル２
２に所定のタイミングにて電流を供給することにより、
一次側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法則に
基づく推力が生じ、例えば一次側が結合したベッド１固
定とすれば、二次側と一体のテーブル２がこの推力によ
って移動する。そして、前記位置検知手段により、相対
位置が検知される。
２に所定のタイミングにて電流を供給することにより、
一次側及び二次側の両者間にフレミングの左手の法則に
基づく推力が生じ、例えば一次側が結合したベッド１固
定とすれば、二次側と一体のテーブル２がこの推力によ
って移動する。そして、前記位置検知手段により、相対
位置が検知される。
【００４０】当該直動案内装置では、前記ベッド１及び
テーブル２の相対運動を減速・停止せしめる制動装置が
設けられており、以下、この制動装置について説明す
る。
テーブル２の相対運動を減速・停止せしめる制動装置が
設けられており、以下、この制動装置について説明す
る。
【００４１】図２及び図３において、参照符号４１がこ
の制動装置を示している。
の制動装置を示している。
【００４２】図６に、該制動装置４１の要部を示す。図
６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は各々、該要部
の平面図、右側面図、左側面図及び正面図である。
６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は各々、該要部
の平面図、右側面図、左側面図及び正面図である。
【００４３】図６から、該制動装置４１はブレーキ本体
である切り欠き拡大機構部材４３を有している。該切り
欠き拡大機構部材４３の材質としては金属等が選定さ
れ、例えばワイヤカット等によって素材を切り欠くよう
に加工して形成される。この切り欠き拡大機構部材４３
の一側には張出部４３ａが形成されており、該張出部４
３ａには２つのねじ孔４３ｂが設けられている。これら
ねじ孔４３ｂには図１乃至図３に示すボルト（六角穴付
き）４５が螺合し、これによって該切り欠き拡大機構部
材４３がテーブル２に固定されている。
である切り欠き拡大機構部材４３を有している。該切り
欠き拡大機構部材４３の材質としては金属等が選定さ
れ、例えばワイヤカット等によって素材を切り欠くよう
に加工して形成される。この切り欠き拡大機構部材４３
の一側には張出部４３ａが形成されており、該張出部４
３ａには２つのねじ孔４３ｂが設けられている。これら
ねじ孔４３ｂには図１乃至図３に示すボルト（六角穴付
き）４５が螺合し、これによって該切り欠き拡大機構部
材４３がテーブル２に固定されている。
【００４４】図６の（ａ）から、上記切り欠き拡大機構
部材４３は、中空部４３ｄが形成されており、該中空部
４３ｄを囲むように、底部４３ｍ、該底部４３ｍから直
角に連なる両側の基部４３ｆ、４３ｇ、該基部４３ｆ、
４３ｇの端部にあるくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、該く
びれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 に連なる取付部４３ｆ2 、４
３ｇ2 、該取付部４３ｆ2 、４３ｇ2 に連なり前記くび
れ部４３ｆ1 、４３ｇ1 と平行でなる他のくびれ部４３
ｆ3 、４３ｇ3 、該他のくびれ部４３ｆ3 、４３ｇ3 に
連なり連結してなる当接部４３ｈとが一体に形成されて
いる。
部材４３は、中空部４３ｄが形成されており、該中空部
４３ｄを囲むように、底部４３ｍ、該底部４３ｍから直
角に連なる両側の基部４３ｆ、４３ｇ、該基部４３ｆ、
４３ｇの端部にあるくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、該く
びれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 に連なる取付部４３ｆ2 、４
３ｇ2 、該取付部４３ｆ2 、４３ｇ2 に連なり前記くび
れ部４３ｆ1 、４３ｇ1 と平行でなる他のくびれ部４３
ｆ3 、４３ｇ3 、該他のくびれ部４３ｆ3 、４３ｇ3 に
連なり連結してなる当接部４３ｈとが一体に形成されて
いる。
【００４５】また、前記張出部４３ａも、一方の前記基
部４３ｇに一体に形成されている。
部４３ｇに一体に形成されている。
【００４６】また、前記取付部４３ｆ2 と取付部４３ｇ
2 との間には、把握部となる開口部４３ｋが形成されて
いる。
2 との間には、把握部となる開口部４３ｋが形成されて
いる。
【００４７】前記切り欠き拡大機構部材４３の前記中空
部４３ａ内に、一端を当接部４３ｈに他端を底部４３ｍ
に固着して直動アクチュエータとしての圧電アクチュエ
ータ４７が配設されている。該圧電アクチュエータ４７
は、これに電圧を印加するとその電圧に比例して直動の
変位を生ずる。
部４３ａ内に、一端を当接部４３ｈに他端を底部４３ｍ
に固着して直動アクチュエータとしての圧電アクチュエ
ータ４７が配設されている。該圧電アクチュエータ４７
は、これに電圧を印加するとその電圧に比例して直動の
変位を生ずる。
【００４８】図６の（ａ）乃至（ｄ）に示すように、前
記取付部４３ｆ2 及び４３ｇ2 には摩擦部材としてのブ
レーキパッド４８及び４９が前記開口部４３ｋにのぞく
ようにしてボルト４８ａ、４９ａにより締結されてい
る。これらブレーキパッド４８、４９は同形状であり、
一方のブレーキパッド４８の平面図及び左側面図を図７
の（ａ）及び（ｂ）に示している。該ブレーキパッド４
８、４９は金属など摩擦材を素材として形成される。
記取付部４３ｆ2 及び４３ｇ2 には摩擦部材としてのブ
レーキパッド４８及び４９が前記開口部４３ｋにのぞく
ようにしてボルト４８ａ、４９ａにより締結されてい
る。これらブレーキパッド４８、４９は同形状であり、
一方のブレーキパッド４８の平面図及び左側面図を図７
の（ａ）及び（ｂ）に示している。該ブレーキパッド４
８、４９は金属など摩擦材を素材として形成される。
【００４９】前記ブレーキパッド４８及び４９は前記切
り欠き拡大機構部材４３によって可動に支持される。詳
しくは、切り欠き拡大機構部材４３の中空部４３ｄ内に
配設された作用力を発生する圧電アクチュエータ４７が
給電することで直動に変位、すなわち、伸びると、切り
欠き拡大機構部材４３の底部４３ｍに対して当接部４３
ｈが変位し、当接部４３ｈに連なる他のくびれ部４３ｆ
3 、４３ｇ3 が力点となって取付部４３ｆ2 、４３ｇ2
に変位が伝達され、取付部４３ｆ2 、４３ｇ2が基部４
３ｆ、４３ｇの端部にあるくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1
を支点としてそれぞれのくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、
４３ｆ3 、４３ｇ3 の曲げ変形をともなって角度変位す
る。そうすると、取付部４３ｆ2 と取付部４３ｇ2 との
間の開口部４３ｋの口が開くことになる。
り欠き拡大機構部材４３によって可動に支持される。詳
しくは、切り欠き拡大機構部材４３の中空部４３ｄ内に
配設された作用力を発生する圧電アクチュエータ４７が
給電することで直動に変位、すなわち、伸びると、切り
欠き拡大機構部材４３の底部４３ｍに対して当接部４３
ｈが変位し、当接部４３ｈに連なる他のくびれ部４３ｆ
3 、４３ｇ3 が力点となって取付部４３ｆ2 、４３ｇ2
に変位が伝達され、取付部４３ｆ2 、４３ｇ2が基部４
３ｆ、４３ｇの端部にあるくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1
を支点としてそれぞれのくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、
４３ｆ3 、４３ｇ3 の曲げ変形をともなって角度変位す
る。そうすると、取付部４３ｆ2 と取付部４３ｇ2 との
間の開口部４３ｋの口が開くことになる。
【００５０】次に、前記圧電アクチュエータ４７の給電
が断つと、圧電アクチュエータ４７は元に戻り作用力が
無くなると、曲げ変形されていたくびれ部４３ｆ1 、４
３ｇ1 、４３ｆ3 、４３ｇ3 などが元にもどろうとす
る、すなわち、自らの弾性復元力が働き前記取付部４３
ｆ2 、４３ｇ2 の前記角度変位が元にもどされる。そう
すると、取付部４３ｆ2 と取付部４３ｇ2 との間の開口
部４３ｋの口が閉まることになる。このように切り欠き
拡大機構部材４３の前記開口部４３ｋの口が開閉される
ことによって、前記取付部４３ｆ2 、４３ｇ2 に締結さ
れている前記ブレーキパッド４８、４９が可動されるこ
とになる。
が断つと、圧電アクチュエータ４７は元に戻り作用力が
無くなると、曲げ変形されていたくびれ部４３ｆ1 、４
３ｇ1 、４３ｆ3 、４３ｇ3 などが元にもどろうとす
る、すなわち、自らの弾性復元力が働き前記取付部４３
ｆ2 、４３ｇ2 の前記角度変位が元にもどされる。そう
すると、取付部４３ｆ2 と取付部４３ｇ2 との間の開口
部４３ｋの口が閉まることになる。このように切り欠き
拡大機構部材４３の前記開口部４３ｋの口が開閉される
ことによって、前記取付部４３ｆ2 、４３ｇ2 に締結さ
れている前記ブレーキパッド４８、４９が可動されるこ
とになる。
【００５１】図１乃至図３に示すように、前記ブレーキ
パッド４８、４９に対応して相手部材としての帯状部材
であるスチールベルト５３が設けられている。該スチー
ルベルト５３は、前記テーブル２の作動ストロークにわ
たって延在し、その両端部を固定ブロック５５及び５６
によって挟まれ、ボルト５７で該固定ブロック５５、５
６を締結することによってベッド１に装着されている。
パッド４８、４９に対応して相手部材としての帯状部材
であるスチールベルト５３が設けられている。該スチー
ルベルト５３は、前記テーブル２の作動ストロークにわ
たって延在し、その両端部を固定ブロック５５及び５６
によって挟まれ、ボルト５７で該固定ブロック５５、５
６を締結することによってベッド１に装着されている。
【００５２】図２及び図３から、前記ブレーキパッド４
８及び４９がこのスチールベルト５３を両側から挟み込
むようになされている。
８及び４９がこのスチールベルト５３を両側から挟み込
むようになされている。
【００５３】なお、前記制動装置４１を保護するカバー
５８が設けられており、ベッド１に締結されている。
５８が設けられており、ベッド１に締結されている。
【００５４】上述した構成の制動装置４１では、前記圧
電アクチュエータ４７に電圧が印加されていないときに
は、ブレーキパッド４８、４９は前記切り欠き拡大機構
部材４３のくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、４３ｆ3 、４
３ｇ3 （図６の［ａ］参照）の弾性復元力によって制動
方向に付勢され、スチールベルト５３を強く挟み、制動
がなされる。そして、該圧電アクチュエータ４７への給
電がなされて伸びると、各ブレーキパッド４８、４９は
この弾性復元力に抗して非制動方向に移動せしめられ、
制動状態が解除される。
電アクチュエータ４７に電圧が印加されていないときに
は、ブレーキパッド４８、４９は前記切り欠き拡大機構
部材４３のくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、４３ｆ3 、４
３ｇ3 （図６の［ａ］参照）の弾性復元力によって制動
方向に付勢され、スチールベルト５３を強く挟み、制動
がなされる。そして、該圧電アクチュエータ４７への給
電がなされて伸びると、各ブレーキパッド４８、４９は
この弾性復元力に抗して非制動方向に移動せしめられ、
制動状態が解除される。
【００５５】当該直動案内駆動ユニットにおいては、か
かる制動装置４１を装備している故に、外部振動が加わ
る条件下においてもテーブル２を含む可動部を所望の位
置に完全に停止させることができる。
かる制動装置４１を装備している故に、外部振動が加わ
る条件下においてもテーブル２を含む可動部を所望の位
置に完全に停止させることができる。
【００５６】特に、上述のように、ブレーキパッド４
８、４９をくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、４３ｆ3 、４
３ｇ3 の弾性復元力を以て制動方向に付勢してスチール
ベルト５３に接触させておき、圧電アクチュエータ４７
に給電することで該ブレーキパッド４８、４９を非制動
方向に移動させて該接触を解除するようにしておけば、
停電時など、給電が急に断たれた場合でも必ず制動がな
される。よって、当該直動案内装置が立軸（作動方向が
鉛直）又はこれに近い状態で使用されようとも、可動部
（テーブル２等）が不用意に移動することが防止され、
有効である。
８、４９をくびれ部４３ｆ1 、４３ｇ1 、４３ｆ3 、４
３ｇ3 の弾性復元力を以て制動方向に付勢してスチール
ベルト５３に接触させておき、圧電アクチュエータ４７
に給電することで該ブレーキパッド４８、４９を非制動
方向に移動させて該接触を解除するようにしておけば、
停電時など、給電が急に断たれた場合でも必ず制動がな
される。よって、当該直動案内装置が立軸（作動方向が
鉛直）又はこれに近い状態で使用されようとも、可動部
（テーブル２等）が不用意に移動することが防止され、
有効である。
【００５７】なお、本実施例では圧電アクチュエータ４
７への給電を断つことで制動がなされるが、逆に、圧電
アクチュエータ４７に給電したときに制動作用がなされ
るようにすることもできる。
７への給電を断つことで制動がなされるが、逆に、圧電
アクチュエータ４７に給電したときに制動作用がなされ
るようにすることもできる。
【００５８】ところで、前記制動装置４１においては、
前記直動アクチュエータ４７の変位を拡大して各ブレー
キパッド４８、４９の可動をなす手段が設けられてい
る。この手段は切り欠き拡大機構部材４３自体が有す
る。
前記直動アクチュエータ４７の変位を拡大して各ブレー
キパッド４８、４９の可動をなす手段が設けられてい
る。この手段は切り欠き拡大機構部材４３自体が有す
る。
【００５９】すなわち、図６の（ａ）において、例えば
一方のブレーキパッド４８に関して、その作動の支点、
力点、作用点は各々、くびれ部４３ｆ1 、くびれ部４３
ｆ3、該ブレーキパッド４８の接触面４８ａと考えられ
る。この場合、該支点から力点、作用点までの距離をそ
れぞれｒ1 、ｒ2 で表すと、変位拡大比はｒ2 ／ｒ1と
なる。本実施例の場合、この変位拡大比は約２に設定さ
れている。他方のブレーキパッド４９に関しても同様に
設定されている。
一方のブレーキパッド４８に関して、その作動の支点、
力点、作用点は各々、くびれ部４３ｆ1 、くびれ部４３
ｆ3、該ブレーキパッド４８の接触面４８ａと考えられ
る。この場合、該支点から力点、作用点までの距離をそ
れぞれｒ1 、ｒ2 で表すと、変位拡大比はｒ2 ／ｒ1と
なる。本実施例の場合、この変位拡大比は約２に設定さ
れている。他方のブレーキパッド４９に関しても同様に
設定されている。
【００６０】前記圧電アクチュエータ４７はその作動に
より生ずる変位量が例えば最大で数十μｍと比較的小さ
い。かかる変位拡大の手段を有することにより、この小
さな変位量を各ブレーキパッド４８、４９が必要とする
作動量に拡大することができるのである。
より生ずる変位量が例えば最大で数十μｍと比較的小さ
い。かかる変位拡大の手段を有することにより、この小
さな変位量を各ブレーキパッド４８、４９が必要とする
作動量に拡大することができるのである。
【００６１】ここで、前記圧電アクチュエータ４７とし
て積層型のものが使用されている。積層型圧電アクチュ
エータは、単層のもにに比して変位量が大きく、上記変
位拡大の機構と併せて使用することはブレーキパッド４
８、４９の作動ストロークを大きくする上で有用であ
る。
て積層型のものが使用されている。積層型圧電アクチュ
エータは、単層のもにに比して変位量が大きく、上記変
位拡大の機構と併せて使用することはブレーキパッド４
８、４９の作動ストロークを大きくする上で有用であ
る。
【００６２】また、本実施例においては、前記ブレーキ
パッド４８、４９が接触すべき相手部材として、帯状部
材であるスチールベルト５３が採用されているが、この
構成に限るものではない。例えば、線状の相手部材とし
てもよい。但し、相手部材を帯状とすることでブレーキ
パッドとの接触面積が大きくなり、制動力が増大する。
パッド４８、４９が接触すべき相手部材として、帯状部
材であるスチールベルト５３が採用されているが、この
構成に限るものではない。例えば、線状の相手部材とし
てもよい。但し、相手部材を帯状とすることでブレーキ
パッドとの接触面積が大きくなり、制動力が増大する。
【００６３】また、相手部材として前記スチールベルト
等を特別に設けることをせず。例えばトラックレール５
やカバー５８を相手部材として兼用してその側面に接触
させて制動しもよい。
等を特別に設けることをせず。例えばトラックレール５
やカバー５８を相手部材として兼用してその側面に接触
させて制動しもよい。
【００６４】また、本実施例では前記制動装置４１にお
いて、切り欠き拡大機構部材４３と摩擦部材であるブレ
ーキパッド４７、４８が個別に形成されてボルトにて互
いに結合されているが、これら両者を一体に形成しても
よい。そうすれば、部品点数が少なくなり、コストの低
減、組立性の観点から有用である。
いて、切り欠き拡大機構部材４３と摩擦部材であるブレ
ーキパッド４７、４８が個別に形成されてボルトにて互
いに結合されているが、これら両者を一体に形成しても
よい。そうすれば、部品点数が少なくなり、コストの低
減、組立性の観点から有用である。
【００６５】また、本実施例では、テーブル２の駆動及
び位置決めをなす手段としてリニアモータが採用されて
いるが、例えば送りねじ機構など、他の種々の駆動手段
が適用可能である。
び位置決めをなす手段としてリニアモータが採用されて
いるが、例えば送りねじ機構など、他の種々の駆動手段
が適用可能である。
【００６６】また、本実施例においては、前記制動装置
４１が具備する直動アクチュエータが圧電アクチュエー
タからなるが、電磁アクチュエータ等の採用も可能であ
る。
４１が具備する直動アクチュエータが圧電アクチュエー
タからなるが、電磁アクチュエータ等の採用も可能であ
る。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部振動等が加わる条件下においても可動部を所望の位
置に完全に停止させることができる。特に、摩擦部材を
相手部材に接触するように弾性復元力を以て付勢してお
き、直動アクチュエータに給電することでこの接触が解
除されるようにしておけば、停電時などに必ず制動がな
される。よって、直動案内装置が立軸（作動方向が鉛
直）又はこれに近い状態で使用されていようとも、可動
部が不用意に移動することが防止され、有効である。
外部振動等が加わる条件下においても可動部を所望の位
置に完全に停止させることができる。特に、摩擦部材を
相手部材に接触するように弾性復元力を以て付勢してお
き、直動アクチュエータに給電することでこの接触が解
除されるようにしておけば、停電時などに必ず制動がな
される。よって、直動案内装置が立軸（作動方向が鉛
直）又はこれに近い状態で使用されていようとも、可動
部が不用意に移動することが防止され、有効である。
【図１】図１は、本発明に係る直動案内装置の斜視図で
ある。
ある。
【図２】図２は、図１に示した直動案内装置の平面図で
ある。
ある。
【図３】図３は、図２に関するＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図４は、図１乃至図３に示した直動案内装置が
具備するトラックレールとスライドメンバーを示す、一
部断面を含む斜視図である。
具備するトラックレールとスライドメンバーを示す、一
部断面を含む斜視図である。
【図５】図５は、図１乃至図３に示した直動案内装置が
有するリニア直流モータの二次側である界磁マグネット
の斜視図である。
有するリニア直流モータの二次側である界磁マグネット
の斜視図である。
【図６】図６は、図１乃至図３に示した直動案内装置が
装備する制動装置を示す図である。
装備する制動装置を示す図である。
【図７】図７は、図６に示した制動装置が備える摩擦部
材としてのブレーキパッドを示す図である。
材としてのブレーキパッドを示す図である。
【図８】図８は、従来の直動案内装置の要部を示す斜視
図である。
図である。
１ ベッド ２ テーブル ３ コイルヨーク ５ トラックレール ７ スライドメンバー １１ ボール（転動体） ２０ コイル基板 ２２ 電機子コイル ２６ 回路基板 ２８ マグネットヨーク ２９ 界磁マグネット ３１ リニア磁気スケール ３２ センサ部 ４１ 制動装置 ４３ 切り欠き拡大機構部材 ４７ 圧電アクチュエータ（直動アクチュ
エータ） ４８、４９ ブレーキパッド（摩擦部材） ５３ スチールベルト（相手部材）
エータ） ４８、４９ ブレーキパッド（摩擦部材） ５３ スチールベルト（相手部材）
Claims (6)
- 【請求項１】 相対運動自在なベッド及びテーブルを有
して物体を直線運動で案内する直動案内装置に配設さ
れ、前記相対運動を減速・停止せしめる制動装置であっ
て、 給電により直動に変位する直動アクチュエータと、 相対運動の方向に延在する相手部材と、 該相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に支持
すると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大して該
摩擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材とから
なることを特徴とする直動案内装置用の制動装置。 - 【請求項２】 相対運動自在なベッド及びテーブルとリ
ニアモータの一次側及び二次側の一方ずつとを互いに結
合してなる直動案内装置に配設され、前記相対運動を減
速・停止せしめる制動装置であって、 給電により直動に変位する直動アクチュエータと、 相対運動の方向に延在する相手部材と、 該相手部材に接触して制動をなす摩擦部材を可動に支持
すると共に前記直動アクチュエータの変位を拡大して該
摩擦部材の前記可動をなす切り欠き拡大機構部材とから
なることを特徴とする直動案内装置用の制動装置。 - 【請求項３】 前記切り欠き拡大機構部材は、前記給電
がないときに自らの弾性復元力によって前記摩擦部材を
前記相手部材に接触させて制動をなし、前記給電により
前記直動アクチュエータが作動して前記摩擦部材を前記
相手部材から離して制動を解除することを特徴とする請
求項１又は請求項２記載の直動案内装置用の制動装置。 - 【請求項４】 前記相手部材が帯状部材であることを特
徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１記載の
記載の直動案内装置用の制動装置。 - 【請求項５】 前記直動アクチュエータが積層型圧電ア
クチュエータからなることを特徴とする請求項１乃至請
求項４のうちいずれか１記載の直動案内装置用の制動装
置。 - 【請求項６】前記摩擦部材と前記切り欠き拡大機構部材
が一体でなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
うちいずれか１記載の直動案内装置用の制動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261393A JPH1089357A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 直動案内装置用の制動装置 |
| US08/925,758 US5950773A (en) | 1996-09-10 | 1997-09-09 | Braking apparatus for a linear motion guiding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8261393A JPH1089357A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 直動案内装置用の制動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089357A true JPH1089357A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17361246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8261393A Pending JPH1089357A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 直動案内装置用の制動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5950773A (ja) |
| JP (1) | JPH1089357A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000024547A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-04 | Nexen Group, Inc. | Linear motion brake |
| US7770700B2 (en) | 2005-04-26 | 2010-08-10 | Smc Kabushiki Kaisha | Brake apparatus for linear motor and method for positioning movable section of linear motor |
| CN103522079A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 天津大学 | 双弹簧预紧柔性解耦直线电机定位平台 |
| CN109617358A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 东莞倍胜智能科技有限公司 | 一种动子固定座拼接式直线电机模组 |
| JP2020002983A (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-09 | 日本トムソン株式会社 | 固定治具を備えた位置決め装置 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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