JPH11311269A

JPH11311269A - 摩擦付加装置

Info

Publication number: JPH11311269A
Application number: JP11815198A
Authority: JP
Inventors: Masaru Akiyama; 勝秋山; Hiroshi Fujita; 洋藤田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】単純な構成で製作が容易でしかも同等の機能を
有する摩擦付加装置を提供する。【解決手段】位置決めテーブル装置に摩擦を付加する
摩擦付加装置１０であって、作用点にブレーキシュー１
３を備えた一対のてこ面１１２を被摩擦体を挟むように
対向させて連結すると共にその連結部位に肉薄弾性部１
１３を設けて支点としたてこ部としてのてこ部材１１
と、そのてこ部材１１の力点に作用力を付与するアクチ
ュエータ１４と、てこ部１１の取付け部としての取付け
用部材１２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば位置決め用
テーブル体の如き移動体に摩擦を付加して当該移動体の
挙動を制御する摩擦付加装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の摩擦付加装置としては、
例えば特開平７−５４８４５号公報に開示されているダ
ンピングブロックがある。このものは、位置決め用テー
ブル体の搬送装置として一般的に使用されている直動案
内装置ＬＧに、その減衰性及び剛性を制御するべく搭載
される。すなわち、図１０，図１１に示すように、ダン
ピングブロック２００は、直動案内装置ＬＧの案内レー
ル４００の両側面と上面とを囲む逆凹形を有して案内レ
ール４００に跨架されるようになっており、その両袖部
に、左右一対に対向して案内レール４００の側面に離接
する２個のブレーキシュー３４０と、その駆動用油圧ア
クチュエータとしてシリンダ溝３２０内を摺動するピス
トン３４４とが内設されたブレーキシュー支持部３００
を備えている。さらに、各ブレーキシュー支持部３００
を挟み両側に、サブ油圧供給管２３０を含む油圧切り換
え回路とブレーキシューを戻すバネ機構２５０とが配設
されている。

【０００３】位置決め用テーブル体は、そのダンピング
ブロック２００の上面及び案内レール４００に跨架され
ている図外のスライダの上面に固定支持され、案内レー
ル４００にガイドされて所定位置に搬送される。停止す
る際に、ダンピングブロック２００のピストン３４４に
油圧を送ってブレーキシュー３４０を前進させ、案内レ
ール４００の両側面を強く圧迫してブレーキをかけるこ
とにより、位置決め用テーブル体の速度を減衰させて所
定位置に正確に位置決めして停止させることができる。
始動の際は、ダンピングブロック２００内の油圧切り換
え回路２３０の切り換えにより作用油圧を開放すると、
バネ機構２５０の作用でブレーキシュー３４０が自動的
に後退する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の摩擦付加装置にあっては、対向する２個一対のブレ
ーキシューのそれぞれに、駆動用の油圧アクチュエータ
が装備され、更にその油圧の切り換え回路とブレーキシ
ューを戻すためのバネ機構とが一体にダンピングブロッ
ク本体に内蔵されているため、その構造が極めて複雑で
構成部品点数も多く、したがって製作が容易ではないと
いう点に問題がある。そこで、本発明は、このような従
来技術の問題点に着目してなされたものであり、単純な
構成で製作が容易でしかも同等の機能を有する摩擦付加
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】作用点にブレーキシュー
を備えた一対のてこ面を被摩擦体を挟むように対向させ
て連結すると共にその連結部位を弾性支点としたてこ部
と、該てこ部の力点に作用力を付与するアクチュエータ
と、前記てこ部の取付け部とを有することを特徴とする
摩擦付加装置。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１〜図６は本発明の摩擦付加装
置の第１の実施の形態を示し、図１はその単体の斜視
図、図２は同側面図、図３は同正面図、図４は図２のIV
−IV断面図、図５は図１〜４に示す本発明の摩擦付加装
置を装備した精密位置決めテーブルの正面図、図６はそ
の側面図である。まず、この摩擦付加装置単体１０の構
成を説明すると、この摩擦付加装置１０の本体は、後述
するようにバネ性を付与した二つの部材、すなわち断面
略Ｈ形のてこ部としててこ部材１１と断面略凹形の取付
け部としての取付け用部材１２とを一体に組み合わせた
構造になっている。

【０００７】詳細には、前記てこ部材１１は、そのＨ形
状のうちの相対している縦板部分がてこ面１１２を構成
し、この相対する一対の両てこ面１１２，１１２を、直
交する横板部１１１で連結してある。その横板部１１１
は、各てこ面１１２，１１２との連結部位である付け根
の板厚ｔ₁を局部的に薄くして、薄肉の弾性を有するて
こ支点１１３を形成している。これにより、両てこ面１
１２，１１２の一端側を力点としてその対向間隔を開く
方向の力を加えたとき、肉薄のてこ支点１１３の反対端
側が作用点となって対向間隔を閉じる方向へと回動して
てこ運動する。作用点である両てこ面１１２の下端側の
対向面には、それぞれ摩擦部材であるブレーキシュー１
３が被摩擦体を挟持するように対向させて取付けボルト
１５で固定してある。このブレーキシュー１３は、例え
ば角形の部材の中央部を上下から軸方向に切り開いて断
面略Ｈ形状となるように形成してなるもので、中心部に
厚さｔ₂の肉薄弾性部１３１を設けて、これを軸に回動
可能なバネ性を有する柔構造にしてある。これにより、
てこの作用点であるてこ面１１２の下端側が被摩擦面に
対し多少傾斜しても、ブレーキシュー１３の当接面は被
摩擦面に平行に押し当てることができ、被摩擦体の面に
対して均一なブレーキ力を付加できる。そのブレーキ面
に摩擦材１３２を接着等の手段で固着してある。

【０００８】このように構成したてこ部材１１の横板部
１１１に、取付け用部材１２の底板部１２１を重ねて、
Ｈ形部材の縦板部１１２と凹形部材の縦板部１２２とが
直角に位置するように組み合わせ、一体に接合してあ
る。その取付け用部材１２には、底板部１２１の両端部
に立ち上げた各縦板部１２２，１２２にそれぞれ、厚さ
方向に貫通させた開口（窓）１２３を設けてある。この
開口１２３により、縦板部１２２の左右の側端面との間
に厚さｔ₃の肉薄弾性部１２４が形成されて、取付け用
部材１２には、両ブレーキシュー１３２の対向する方向
と同方向（すなわちテーブルの移動方向と直角の方向）
に柔軟なバネ性が付与されている。

【０００９】また、縦板部１２２の上面には取付けねじ
用のねじ孔１２５が設けてある。そして、この取付け用
部材１２の底板部１２１の上面に溝１２１ｍを設け、こ
れに収納するかたちで付勢手段としてのピエゾアクチュ
エータ１４を、その出力面がてこ面１１２に対峙するよ
うにして、取付けボルト１６で固定してある。

【００１０】図５は、上記の摩擦付加装置１０を精密位
置決め装置である位置決めテーブル１７に装着した正面
図、図６はその側面図である。この位置決めテーブル１
７は、ベース１７１上に２台の直動案内装置（リニアガ
イド）２０を間隔を隔てて平行に設置すると共に、その
中間に一基のボールねじ装置２１を平行に配設してなる
公知のものでよい。すなわち、リニアガイド２０は両側
面にボール転動溝を有する案内レール２０１上に、ボ─
ルの転動を介して摺動するベアリング（スライダ）２０
２が二台ずつ跨架されたタイプのもので、それら４台の
スライダの上面にテーブル１７２が搭載されて、案内レ
ール２０１に案内されて滑らかに移動可能になってい
る。ボールねじ装置２１は、ボールねじ軸２１１とこれ
にボールを介して螺合したボールナット２１２とを備
え、そのボールねじ軸２１１の両端部をベース１７１上
に立設したサポートユニット２１３，２１４で回転自在
に支持して配設されている。ボールねじ軸２１１の一端
には回転駆動用のモータ２１５が取付けられており、図
外の駆動制御装置からの指令に従いボールねじ軸２１１
を回転駆動させて、ボールナット２１２を所定の位置に
直線移動させ、精密に位置決めがなされる。当該ボール
ナット２１２はテーブル１７２の下面に連結されてい
る。

【００１１】本発明の摩擦付加装置１０は、上記位置決
めテーブル１７のテーブル１７２の下面に装着されてい
る。その装着位置は、各リニアガイド２０の案内レール
２０１に二台ずつ跨架されているスライダ２０２の中間
であって、一台ずつ、取付け用部材１２の縦板部１２２
の上端面をテーブル１７２の下面に当接させ、ねじ孔１
２５を利用して取付けボルトにより固定されている。そ
の各摩擦付加装置１０の対向するブレーキシュー１３
２，１３２は、案内レール２０１の側面を挟むようにし
てレールと若干のすき間を介して対面させてある。

【００１２】次に、上記摩擦付加装置１０の作用を説明
する。ピエゾアクチュエータ１４に所定の電圧を印加し
ない状態では、摩擦付加装置１０のてこ面１１２の力点
に力が作用しないから、ブレーキシュー１３の摩擦材１
３２，１３２と案内レール２０１の側面との間にはすき
間があり、ブレーキ力は作用しない。例えば、位置決め
テーブル１７のモータ２１５によりテーブル１７２を所
定位置まで高速移動させてから正確に停止させたい場合
などにブレーキをかける。これは、摩擦付加装置１０の
ピエゾアクチュエータ１４に、所定の電圧を印加してそ
の長さを軸方向に伸延させることにより行う。

【００１３】ピエゾアクチュエータ１４が伸延すると、
てこ部材１１の両てこ面１１２，１１２の内面の力点に
当接して両面の間隔を開く方向に加圧する。すると、両
てこ面１１２，１１２の下部が肉薄の弾性部であるてこ
支点１１３を支点として両面の間隔が狭まる方向に回動
し、てこ作用点にあるブレーキシュー１３の摩擦部材１
３２を案内レール２０１の両側面に押しつける。この押
圧力により摩擦力が発生し、テーブル１７２を制動す
る。このとき、ブレーキシュー１３の柔構造が機能し
て、摩擦部材１３２が案内レール２０１の側面に平行に
押し当てられるため、摩擦部材１３２の偏摩耗を防止で
きる。

【００１４】上記ピエゾアクチュエータ１４による制動
力の大きさは、ピエゾ素子に印加する電圧の大きさを制
御することにより自在に調整することが可能である。す
なわち、制動力を増大させるには印加電圧を大きくして
いけばよい。反対に制動力を低減させるには印加電圧を
小さくしていく。すると、ピエゾアクチュエータ１４か
らてこ面に作用する力が減少すると同時に、肉薄弾性部
１１３の弾性復元力でブレーキシュー１３は案内レール
２０１から離れる方向に後退し、摩擦力が減少する。こ
れにより最適な摩擦力を与えて、テーブル１７２の位置
決めの制御性を向上させることができる。ピエゾアクチ
ュエータ１４への電圧印加を停止すれば、ピエゾアクチ
ュエータ１４が縮んで元の長さに復帰し、同時にてこ部
材１１の両てこ面１１２，１１２が共に、肉薄弾性部１
１３の弾性復元力で元に戻り、制動が解除される。

【００１５】また、制動時には、てこ面１１２の力点に
働くピエゾアクチュエータ１４の伸延力に応じて、その
制動力が固定部材である取付け部材１２を介してテーブ
ル１７２に作用すると同時に、それ以外の力例えば案内
レール２０１に対し直交方向のびびり力などが発生す
る。しかし、この摩擦付加装置１０にあっては、取付け
部材１２は肉薄弾性部１２４を有する柔構造とされ、テ
ーブル１７２の移動方向と直角の方向に柔軟なバネ性が
付与されているために、テーブル１７２に対する摩擦力
以外の力の影響は排除される。

【００１６】図７に、本発明の摩擦付加装置の第２の実
施の形態を示す。なお、上記第１の実施の形態と同一ま
たは相当部分には同一の符号を付して、重複する説明を
省略する。この実施の形態は、摩擦付加装置１０Ａを位
置決めテーブル１７のボールねじ軸２１１に適用したも
のであり、図７はその正面図である。

【００１７】この実施の形態の摩擦付加装置１０Ａは、
ブレーキシュー１３の摩擦面に取り付けた摩擦部材１３
２の形状が、平板状ではなく、ボールねじ軸２１１を挟
持し易いようにＶ溝状に形成してある点が、第１の実施
形態の摩擦付加装置１０とは異なっている。すなわち、
この摩擦付加装置１０Ａの場合は、ピエゾアクチュエー
タ１４の駆動でブレーキシュー１３をボールねじ軸２１
１に対し押しつけることで、ボールねじ軸２１１を挟持
してブレーキを付加する。テーブル１７２の位置決めの
最終段階において、ボールねじ軸２１１のラジアル方向
の残留振動を摩擦により押さえることができ、その結果
テーブル１７２の整定時間を短縮することができる。そ
の他の構成及び作用効果は、上記第１の実施の形態と略
同様である。なお、第１と第２の両実施の形態に示す摩
擦付加装置１０，１０Ａを、同じ位置決めテーブル１７
に併設することもでき、その場合は上述の各作用効果を
同時に得られることとなる。

【００１８】図８，図９に本発明の摩擦付加装置の第３
の実施の形態を示す。なお、上記第１の実施の形態と同
一または相当部分には同一の符号を付して、重複する説
明を省略する。この実施の形態は、摩擦付加装置１０Ｂ
を、位置決めテーブル１７Ｂに装着したものである。摩
擦付加装置１０Ｂは、てこのタイプが上記第１の実施の
形態のものとは異なる。具体的には、第１の実施の形態
の摩擦付加装置１０は、支点を挟んで上下に力点と作用
点を有するてこ構造であるのに対し、摩擦付加装置１０
Ｂの方は、支点の下方に力点及び作用点を有するてこ構
造であり、てこ部材１１Ａが断面Ｈ形ではなく断面コ字
形（逆凹形）とされており、その逆凹形のうちの相対し
ている縦板部分でてこ面１１２を構成し、その両てこ面
１１２，１１２の上端部を、直交する横板部１１１Ａで
連結している点が上記第１の実施形態のものとは異なっ
ている。

【００１９】その横板部１１１Ａは、各てこ面１１２，
１１２との連結部位である付け根の板厚を局部的に薄く
して、薄肉の弾性を有するてこ支点を形成してあり、横
板部１１１Ａより下方に位置する両てこ面１１２，１１
２の力点にその対向間隔を開く方向の力を加えたとき、
下端が作用点となって対向間隔を開く方向へと回動して
てこ運動する。作用点である両てこ面１１２の下端の対
向面には、それぞれブレーキシュー１３が摩擦材１３２
を備えて被摩擦体である案内レール２０１の側面を挟持
するように対向させて取付けボルト１５で固定してあ
る。ブレーキシュー１３の肉薄弾性部１３１を設けた、
バネ性を有する柔構造とその機能は第１の実施の形態の
ものと同じである。

【００２０】このように構成したてこ部材１１Ａの横板
部１１１Ａの下面に、凹形状の取付け用部材１２Ａの底
板の上面を重ねて、両部材１１Ａ，１２Ａ一体に接合し
てあり、その取付け用部材１２Ａの下面に、ピエゾアク
チュエータ１４を、その出力面がてこ面１１２の力点部
位に対峙するようにして、取付けボルト１６で固定して
ある。なお、図示しないが、取付け用部材１２Ａには、
テーブルの移動方向と直角の方向に柔軟なバネ性を付与
する開口（窓）が設けてある。

【００２１】一方、位置決めテーブル１７Ｂの方は、テ
ーブル１７２の走行駆動装置として、上記第１の実施の
形態におけるボールねじ装置２１に代えてリニアモータ
３０を使用している。

【００２２】この実施の形態にあっては、摩擦付加装置
１０Ｂのアクチュエータ１４を駆動させない状態で、て
こ部材１１Ａのてこ支点における薄肉弾性部のばね復元
力により、ブレーキシュー１３が案内レール２０１の側
面に押しつけられた状態にある。そして、アクチュエー
タ１４を伸延させると、対向する両てこ面１１２，１１
２の力点にその間隔を広げる方向に力が作用する。その
拡開力を、ピエゾアクチュエータ１４への印加電圧を制
御してコントロールすることで摩擦力を調整し、最適な
摩擦力を与えてテーブル１７２の位置決めの制御性を向
上させることができる。

【００２３】また、図８，９の位置決めテーブル１７Ｂ
を、その案内レール２０１が垂直になるように装着して
使用する場合には、テーブル１７２の走行駆動中に不意
に電源が切れると、通常のテーブル装置の場合はテーブ
ル１７２が落下する恐れがあるが、本発明の第３の実施
の形態によれば、摩擦付加装置１０Ｂの摩擦力がアクチ
ュエータ１４の非駆動時に案内レール２０１に作用する
から、摩擦付加装置１０Ｂがテーブル１７２の落下防止
のブレーキとしても機能する。

【００２４】なお、上記各実施の形態では、摩擦付加装
置のアクチュエータとしてピエゾアクチュエータ１４を
採用したものを説明したが、これに限らず、その他、空
圧，油圧等の流体アクチュエータや、電動アクチュエー
タのような電磁アクチュエータ等も好適に利用可能であ
る。

【００２５】また、本発明の摩擦付加装置を位置決めテ
ーブルに適用するのに、テーブルを支持するリニアガイ
ドの複数のスライダの中間位置に装着したものを説明し
たが、スライダの外側に配置して装着することもでき
る。

【００２６】また、上記各実施の形態では、てこ部を構
成するてこ部材（１１，１１Ａ）と取付け部を構成する
取付け用部材（１２，１２Ａ）とを別々に形成して一体
に重ね合わせて接合した場合を説明したが、てこ部と取
付け部を初めから一体に形成した構成とすることもでき
る。

【００２７】また、本発明の摩擦付加装置は、位置決め
テーブルとは限らず、その他の被摩擦体に対する振動抑
制、制動等にも好適に利用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る摩
擦付加装置によれば、てこ構造を利用し且つそのてこ支
点部分に弾性を持たせて、てこの力点にアクチュエータ
で加える力と支点部分の弾性復元力とで、てこの作用点
に設けたブレーキシューを被摩擦面に離接させて最適な
摩擦力を付加するものとしたため、構造が極めて単純化
できて製作が容易であるという効果を奏する。また、仕
様の相違に応じて、駆動原理の異なるアクチュエータを
使い分けることができて、設計の自由度が高いという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦付加装置の第１の実施の形態の斜
視図である。

【図２】その側面図である。

【図３】その正面図である。

【図４】図２のIV−IV断面図である。

【図５】図１の摩擦付加装置を装着した位置決めテーブ
ルの正面図である。

【図６】図５の側面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の摩擦付加装置を装
着した位置決めテーブルの正面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態の摩擦付加装置を装
着した位置決めテーブルの正面図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】従来の摩擦付加装置を搭載したリニアガイド
の側面からの断面図である。

【図１１】図１０の上面からの断面図である。

【符号の説明】

１０摩擦付加装置１０Ａ摩擦付加装置１０Ｂ摩擦付加装置１１てこ部材１１２てこ面１１３肉薄弾性部１２取付け用部材１３ブレーキシュー１４アクチュエータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作用点にブレーキシューを備えた一対の
てこ面を被摩擦体を挟むように対向させて連結すると共
にその連結部位を弾性支点としたてこ部と、該てこ部の
力点に作用力を付与するアクチュエータと、前記てこ部
の取付け部とを有することを特徴とする摩擦付加装置。