CN1704618A

CN1704618A - 制动装置

Info

Publication number: CN1704618A
Application number: CNA2005100732161A
Authority: CN
Inventors: 河合知彦; 见波弘志
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2025-06-01
Also published as: EP1602843A2; JP2005344801A; CN100386535C; US20050269868A1

Abstract

本发明涉及由流体轴承所支承的移动部件的制动装置。本发明的制动装置以包围设在由流体轴承所支承的旋转轴上的盘的外圆周面及上下端面的方式形成上下的止推轴承面和圆周面的径向轴承面。在各轴承面上利用第一～第三流体通道供给加压流体并形成流体轴承面。在使旋转轴旋转时，向所有通道供给加压流体，使旋转轴及盘与轴承部件处于非接触状态。当制动旋转轴时，截断向第二通道的流体供给。这样，则旋转轴因第一通道一侧的轴承面的压力而下降，其结果是，制动部件与静止部接触而予以制动。

Description

制动装置

技术领域

本发明涉及由流体轴承所支承的移动部件的制动装置。

背景技术

为了使旋转轴、旋转工作台等旋转体或直线运动的滑块等直线运动体停止动作，通常，使用制动装置。该制动装置通过将制动蹄或制动带、制动片推压到与旋转体或直线运动体成为一体并旋转或移动的制动鼓或制动盘等部件上，从而使旋转体或直线运动体的移动动作停止。即使该旋转体或直线运动体的轴承使用利用施加了压力的流体以非接触方式支撑活动部分的流体轴承，为了制动这些旋转体或直线运动体也设置了上述制动装置。

在旋转轴或直线运动滑块等移动部件上设置制动装置，其对成本方面、空间利用率方面都是不利的。

发明内容

本发明的制动装置，是在被流体轴承支承的旋转轴或直线运动滑块上，在供给面对流体轴承的轴承面的流体中，截断对单侧供给的流体，利用没有截断流体轴承面的流体压力，向流体被截断的轴承面推压旋转轴或直线运动滑块，并使设在旋转轴或直线运动滑块上的制动面与静止部接触，从而制动旋转轴或直线运动滑块。

本发明的制动装置，由于只要有选择地截断加压流体向着流体轴承的支承面的多个通道中的任何一个就能制动旋转轴或直线运动滑块，所以能提供结构简单成本低的制动装置。

附图说明

图1A及图1B是本发明制动装置的第一实施例的概要图，该制动装置适用于被流体轴承支承的旋转轴。

图2A及图2B是本发明制动装置的第二实施例的概要图，该制动装置适用于被流体轴承支承的直线运动滑块机构。

图3A及图3B是本发明制动装置的第三实施例的概要图，该制动装置适用于被流体轴承支承的旋转轴。

图4A及图4B是本发明制动装置的第四实施例的概要图，该制动装置适用于被流体轴承支承的直线运动滑块机构。

具体实施方式

通过参照附图说明以下的实施例，本发明的上述及其他目的及特征将更加清楚。

图1A及图1B是本发明制动装置的第一实施例的概要图。在该实施例中，该制动装置适用于被流体轴承支承的旋转轴，其与旋转轴用的传统流体轴承不同之处在于：在流体轴承的下部，设有构成制动装置的静止部5及制动部件1b。图1A表示没有用制动装置施加制动的状态，图1B表示施加制动的状态。

在旋转轴1上整体形成了凸缘状的盘1a。以包围该制1a的外圆周面及上下端面的方式安装轴承部件2。在该轴承部件2上，设有施加了压力的空气等流体可通过的第一～第三通道3a～3c。通过从第一通道3a，由设在其前端部的喷嘴部4向盘1a的上侧端面喷射流体，而从第二通道3b，由设在其前端部的喷嘴部4向盘1a的下侧端面喷射流体，从而在各个部位构成止推轴承部。即，面向盘1a上下端面的轴承部件2的面构成了止推轴承面。

并且，通过第三通道3c由设在其前端部的喷嘴部4向盘1a的圆周面喷射流体，从而在该部位构成径向轴承。即，面向盘1a圆周面的轴承部件2的面构成了流体轴承的径向轴承面。

通常，如图1A所示，对各通道3a～3c供给施加了压力的空气等流体，从设在各通道3a～3c前端的喷嘴部4喷射该流体，并在轴承部件2与盘1a的间隙中充满施加了压力的流体，使旋转轴1及盘1a与轴承部件2之间保持非接触状态并构成流体轴承。

另一方面，当对旋转中的旋转轴1施加制动力进行制动时，截断向设在作为盘1a下面一侧的止推轴承面上的第二通道3b的流体供给。此时的状态如图1B所示。由于截断了向盘1a下面侧的止推轴承面的流体供给，旋转轴1及盘1a，通过向盘1a上面一侧的止推轴承面供给施加了压力的流体(并利用其自重)，从而向下方推压，使设在旋转轴1上的制动面与静止部5接触而被制动。

如上上述，在该第一实施例中，通过在面向安装在旋转轴1上的制动部件1b的位置上配置了静止部5，并且，设置了截断向第二通道3b供给流体的阀(未图示)以构成制动装置。因此，能获得结构简单、成本低廉且结构紧凑而无须特别空间的制动装置。

此外，在上述第一实施例中，当制动该旋转轴1的旋转时，停止了从第二通道3b的流体供给，并停止了在盘1a下面一侧的止推轴承面的流体供给，但也可以代之以，截断从第一通道3a的流体供给，并停止向盘1a上面一侧的止推轴承面的流体供给，利用从第二通道3b所供给的流体的压力将旋转轴1及盘1a向上方推压移动，使设在上方的静止部5与安装在旋转轴1上的制动部件1b接触并进行制动。

此外，由于利用截断向第二通道3b的流体供给、或截断向第一通道3a的流体供给，能使旋转轴1向下方或上方如上上述的移动，所以也可以设有旋转轴1向上方移动时接触的静止部5及旋转轴1向下方移动时接触的静止部5，并将面对各静止部5的制动部件1b安装在旋转轴1上，根据需要有选择地截断向第二通道3b或第一通道3A的流体供给，使旋转轴1向下方或上方移动而进行制动。

此外，在图1A及图1B所示的实施例中，设旋转轴1的轴方向为垂直方向，但也可以是水平方向或其他方向，只要截断对盘1a所形成的止推轴承面的、面对的一个面上的流体供给，利用供给到另一面上的流体压力推压移动旋转轴1及盘1a，并使静止部5与设在旋转轴1上的制动部件1b接触以进行制动即可。

图2A及图2B是本发明的制动装置的第二实施例的概要图。在该实施例中，该制动装置适用于被流体轴承支承的直线运动滑块机构。图2A表示制动装置表示没有进行制动的状态，图2B表示进行制动的状态。

在直线运动滑块机构底座12的两侧，设有在直线运动滑块部11直线运动方向(图2的与纸面垂直的方向)延伸的截面为矩形的凹部槽12a。另一方面，在直线运动滑块部11上设有被插入底座12的各凹部槽12a的凸部11a。并且，底座12的凹部槽12a的上下内面及垂直壁面，分别与直线运动滑块部11的凸部11a的上下外面及前端垂直面相对地在各自的部位形成轴承面。

并且，在该第二实施例中，直线运动滑块部11的凸部11a的上下面及前端垂直面上，形成了供给施加了压力的流体的第一～第三通道13a～13c。在该通道13a～13c上，形成了向流体轴承面喷射流体的喷嘴部14。

由第一通道13a供给的流体，通过喷嘴部14向底座12的凹部槽12a的上侧内面喷射。此外，由第二通道13b供给的流体，通过喷嘴部14向凹部槽12a的下侧内面喷射。并且，由第三通道13c供给的流体，通过喷嘴部14向凹部槽12a的垂直面喷射。

其结果，如图2A所示，由各流体通道13a～13c供给施加了压力的流体，并由各喷嘴部14喷射该流体，其结果是，在底座12的凹部槽12a与直线运动滑块部11的凸部11a之间的缝隙中充满了压力流体，形成直线运动滑块部11保持与底座12非接触状态的流体轴承。

此外，在直线运动滑块部11的下部安装了制动部件11b，并在面对该制动部件11b的位置将静止部15固定在底座12上。

因此，若对各流体通道13a～13c供给施加了压力的流体，并在使直线运动滑块部11处于如图2A所示与底座12非接触状态下驱动直线运动滑块部11，则该直线运动滑块部11，其凸部11a由底座12的凹部槽12a引导并由该凹部槽12a予以流体支承而直线移动。

为了对直线移动中的直线运动滑块部11施加制动而使其停止，截断对第二通道13b的流体供给，并且至少继续对第一通道13a的流体供给。即，截断向底座12的凹部槽12a的下侧内面的流体轴承面的流体供给，但继续向该凹部槽12a的上侧流体轴承面供给流体。其结果是，直线运动滑块部11，因作用于该凸部11a上侧面的压力流体而被推压到下方，并且因自重而下降，如图2B所示，安装在直线运动滑块部11的下表面的制动部件11b与固定在底座12上的静止部15接触。这样，直线运动滑块部11则被制动而停止其移动。

此外，在该第二实施例中，也可以将制动部件11b设在直线运动滑块部11的上表面等，并面对该制动部件11b配置静止部15以进行制动。即，通过截断对第一通道13a的流体供给，并且继续对第二通道13b的流体供给，从而截断底座12的凹部槽12a的上侧内面的流体轴承面的流体供给。并且，利用作用于该凸部11a下侧面的压力流体将直线运动滑块部11推压到上方，使设在直线运动滑块部11的上表面等的制动部件11b与静止部15接触并对直线运动滑块部11施加制动，并停止其移动。

此外，也可以在直线运动滑块部11的侧部安装制动部件11b，并面向该制动部件11b配置静止部15，截断向底座12的左右凹部槽12a的垂直面部供给流体的第三通道13c的、图2的左右任何一方的流体供给，利用所供给一侧的流体的压力，推压直线运动滑块部11，并将制动部件11b推压到静止部15上而对直线运动滑块部11的移动进行制动。

在该第二实施例中，如上上述，通过有选择地截断向流体轴承部供给流体的第一～第三通道13a～13c，使直线运动滑块部11向上方、下方、左方或右方移动，从而可以对直线运动滑块部11施加制动。因此，通过将静止部15设在上下或左右，且面对该静止部15将制动部件11b设置在直线运动滑块部11上，通过有选择地截断向流体轴承部供给流体的第一～第三通道13a～13c，从而可以使直线运动滑块部11向上方、下方、左方或右方的任何一方移动并施加制动。

再有，在如上上述的该第二实施例中，是将面向流体轴承面供给用于形成流体轴承流体的通道13a～13c及喷嘴部4设置在直线运动滑块部11一侧，但也可以设在底座12一侧。

图3A及图3B是本发明的制动装置的第三实施例的概要图。在该实施例中，制动装置适用于被流体轴承支承的旋转轴，其与第一实施例的不同之处在于：没有特别地设置静止部5及面对该静止部5的制动部件1b，而将轴承面作为制动面。其他与第一实施例相同，并对与第一实施例(图1A及图1B)通用的结构要素标上了相同的标号。图3A表示没有用制动装置施加制动的状态，图3B表示进行制动的状态。

在该第三实施例中，如图3A所示，对各通道3a～3c供给施加了压力的流体，并以非接触状态支承旋转轴和盘1a及轴承部件2，构成流体轴承。并且，截断向盘1a一方端面一侧的流体供给，利用对另一方端面一侧的流体压力，如图3B所示，通过推压盘1a及旋转轴1，将盘1a的端面压到没有供给流体的止推轴承面上，从而制动旋转的旋转轴1并使其停止。在该图3所示的实施例中，通过截断向第二通道3b的流体供给，并以由第一通道3a所供给的流体压力将盘1a推压到下方，从而将盘1a的下侧面推压到轴承部件2的凹部槽12a下侧的止推轴承面上并制动旋转轴1。

在该第三实施例中，也可以截断对第一通道3a的流体供给，利用对第二通道3b所供给的流体的压力将盘1a及旋转轴1向图3中的上方推压，将盘1a的上表面推压在轴承部件2的凹部上侧的止推轴承面上并制动旋转轴1。

此外，在该第三实施例中，可以有选择地将相对的两个止推轴承面作为制动面。例如，可以交替地将两个止推轴承面作为制动面。

图4A及图4B是本发明的制动装置的第四实施例的概要图。在该实施例中，该制动装置适用于被流体轴承支承的直线运动滑块机构，其从第二实施例(图2A及图2B)拆除了静止部15及面对该静止部15的制动部件11b，而将轴承面作为制动面，其他与第二实施例相同，并对与第二实施例通用的结构要素标上了相同的标号。图4A表示没有用制动装置施加制动的状态，图4B表示进行制动的状态。

若与第二实施例相同地向第一～第三通道13a～13c供给施加了压力的流体，如图4A所示，则形成流体轴承并能滑动地以与底座12的非接触状态支承直线运动滑块部11。并且，若在直线运动滑块部11移动时，截断对第二通道13b的流体供给，如图4B所示，通过使直线运动滑块部11因从第一通道13a所供给的流体压力而使向下方移动，且直线运动滑块部11与形成于底座12的凹部槽12a的下侧轴承面接触，从而对直线运动滑块部11的移动施加制动。

在该第四实施例中，如第二实施例中所说明，通过截断对第一通道13a的流体供给，并且继续向第二通道13b的流体供给，则能向上方推压直线运动滑块部11，使直线运动滑块部11的凸部11a的上表面与底座12的凹部槽12a的上侧轴承面接触并进行制动。此外，截断向左右凹部槽12a的垂直面部供给流体的通道13c的、图4的左右任何一方的流体供给，则因所供给一侧的流体压力而推压直线运动滑块部11向左或右移动并使凹部槽12a的垂直面与凸部11a的垂直面接触，从而能制动直线运动滑块部11的移动。

此外，在该第四实施例中，与第二实施例一样，能使直线运动滑块部11向上、下、左、右方向移动并施加制动，并可以选择制动面。

Claims

1.一种制动装置，其特征在于：在利用流体轴承支承的旋转轴上，截断对面对流体轴承的止推轴承面所供给的流体中的单侧供给的流体，利用没有截断流体的止推轴承面的流体压力，向截断了流体的止推轴承面推压旋转轴，并使设在旋转轴上的制动面与静止部接触，从而制动旋转轴。

2.一种制动装置，其特征在于：在利用流体轴承支承的直线运动滑块上，截断对面对流体轴承的轴承面所供给的流体中的单侧供给的流体，利用没有截断流体轴承面的流体压力，向截断了流体的轴承面推压直线运动滑块部，并使设在直线运动滑块上的制动面与静止部接触，从而制动直线运动滑块。

3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于：上述静止部是截断了流体的轴承面。

4.一种制动装置，其具有：

整体形成了凸缘状的盘的旋转轴，

以包围上述盘的外圆周面及上下端面的方式配置的轴承部件，

形成于上述轴承部件上的用于分别对上述盘的上端面和下端面与上述轴承部件的间隙供给流体的第一及第二流体通道，

截断向上述第一及第二流体通道中的一方的流体供给的阀，其特征在于：

当打开上述阀时，通过上述第一及第二流体通道向上述盘与上述轴承部件之间供给流体并形成流体轴承，此外，

当关闭上述阀时，利用通过上述第二及第一流体通道所供给的流体压力，使上述旋转轴下降或上升并与上述轴承部件接触而予以制动。

5.一种制动装置，其具有：

左右具有凸起部或槽部的直线运动滑块部，

左右具有与上述直线运动滑块部的凸起部或槽部配合的槽部或凸起部的底座，

形成于上述直线运动滑块部的左侧及右侧的凸起部或槽部上的第一及第二流体通道，

截断对上述第一及第二流体通道中的一方的流体供给的阀，其特征在于：

当打开上述阀时，通过上述第一及第二流体通道向上述直线运动滑块部的凸起部或槽部与上述底座的槽部或凸起部之间供给流体并形成流体轴承，

当关闭上述阀并截断向上述第一及第二流体通道的流体供给时，利用通过上述第二及第一流体通道所供给的流体压力，将上述直线运动滑块部向左或右侧方向推压，并与上述底座接触以使其制动。