JPH09217743A - 直線案内装置のブレーキユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固定部上に配設されたリニアベアリングによっ
て可動体を移動自在に支承した直線案内装置のブレーキ
ユニットにおいて、コンパクトな構成で上記可動体の摺
動抵抗を適宜調整することができると共に、可動体の位
置精度に影響を与えることなく作動させることが可能な
ブレーキユニットを提供する。 【解決手段】ユニット本体１に固定された一対の弾性袋
体３０をブレーキレール２の両側面に対向させて配置す
ると共に、上記ユニット本体１に固定された制振板４を
上記弾性袋体３０とブレーキレール２との間に挿入し、
かかる弾性袋体３０を膨張させることによって上記制振
板４をブレーキレール２の側面に押しつけ、ユニット本
体１とブレーキレール２との間に摺動抵抗が作用するよ
うに構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベッド等の固定部
上においてテーブル等の可動体を直線的に案内する直線
案内装置に取り付けられ、かかる可動体をベッド等の固
定部上にクランプし、あるいは必要に応じて当該可動体
の固定部に対する摺動抵抗を適宜増加させるためのブレ
ーキユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の直線案内装置としては、
ベッド等の固定部上にリニアベアリングを配設すると共
に、このリニアベアリングによってテーブル等の可動体
を直線運動自在に支承し、更に、ボールねじ装置によっ
てモータの回転量に応じた所定の送り量を上記可動体に
与えるようにしたものが一般的に知られている。

【０００３】また、このように可動体を直線的に案内す
る目的で使用されるリニアベアリングとしては、可動体
の移動方向に沿って上記固定部上に配設される軌道レー
ルと、ボールを介してこの軌道レールに組み付けられる
と共に上記可動体を担持し、軌道レールの軸方向と直交
する方向へ作用するあらゆる荷重を負荷しながら上記軌
道レール上を自在に移動可能なスライダとから構成され
るものが知られている。

【０００４】このような従来の直線案内装置では、上記
可動体に対してその移動方向と直交する方向の荷重が作
用する場合であっても、上記リニアベアリングが当該荷
重を負荷することから、上記可動体の固定部に対する剛
性は十分に確保されており、かかる荷重に抗して固定部
上における可動体の位置精度を保証することが可能であ
る。

【０００５】しかし、上記可動体に対してその移動方向
に沿った荷重が作用する場合には、上記リニアベアリン
グが当該荷重を何ら負荷できないことから、上記可動体
の固定部に対する剛性の確保は専ら上記ボールねじ装置
に頼らなければならず、かかる荷重に抗して固定部上に
おける可動体の位置精度を保証するためには、ボールね
じ装置に対して過大な軸方向の剛性を与える必要があ
り、ボールねじ装置のサイズアップやモータの発生する
回転トルクの増強といった対策を施さなければならなか
った

【０００６】そこで、このような可動体の移動方向に関
する剛性不足を解消すべく、軌道レール上におけるスラ
イダの摺動抵抗を適宜調整することが可能なブレーキ機
構付きリニアベアリングが従来より提案されている（特
公平６−１０５０９０号公報）。この公報に開示される
リニアベアリングでは、油圧で上下動する制動板が軌道
レールと対向するスライダの内面に設けられており、ス
ライダは上記制動板を軌道レールの上面と適宜離接させ
ながら当該軌道レール上を移動するように構成されてい
る。従って、上記制動板に作用する油圧の大きさを適宜
調整することで、軌道レールに対するスライダの摺動抵
抗の大きさを任意に調整することができ、究極的にはス
ライダを軌道レール上の一か所で固定することも可能で
ある。

【０００７】つまり、このリニアベアリングを用いて直
線案内装置を構成すれば、上記可動体はその移動方向に
関してブレーキを備えていることになるので、かかるブ
レーキの利きを適宜調整することで、可動体の移動方向
に関しても当該可動体の剛性を確保することができ、ボ
ールねじ装置やモータに対して特別な配慮を払わずと
も、固定部に対する可動体の位置精度を保証することが
できた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ブレーキ機構においてスライダに作用する摺動抵抗の増
強を図るためには、軌道レールに対する制動板の接触面
積を大きくすれば良いのだが、そのためには油圧室が制
動板に対して圧力を及ぼす面積も大きくする必要があ
る。しかし、かかる面積を大きくするためには油圧室そ
れ自体を大きくしなければならず、油圧室をコンパクト
に設計することが困難となり、直線案内装置大型化を招
くという問題点があった。

【０００９】また、軌道レールに対する制動板の接触面
積を大きくするためには軌道レールに凹所を設けて、か
かる凹所を利用して制動板を軌道レールに接触させる方
法も考えられるが、前述した従来のブレーキ機構では油
圧室の形状を上記凹所に対応した形状に形成することが
困難であり、結果的に軌道レールの平面に対してしか制
動板を接触させることができないので、油圧を作用させ
ても大きな摺動抵抗を得難いといった問題点があった。

【００１０】更に、従来のブレーキ機構では軌道レール
に対して一方向からのみ制動板を押し付けているので、
かかる押圧力の反力で可動体が固定部に対して変位する
こととなり、可動体の位置精度が悪化するという欠点も
あった。

【００１１】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、コンパクトな構
成で固定部上を直線案内される可動体の摺動抵抗を適宜
調整することができると共に、可動体の位置精度に影響
を与えることなく作動させることが可能な直線案内装置
のブレーキユニットを提供することにある。

【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、本発明の直線案内装置のブレーキユニットは、固定
部上に配設されたリニアベアリングによって可動体を移
動自在に支承した直線案内装置のブレーキユニットであ
って、上記可動体の移動方向に沿って上記固定部上に配
設されたブレーキレールと、上記可動体に固定されると
共に上記ブレーキレールの両側面と所定の間隔を隔てて
対向するユニット本体と、上記ブレーキレールの両側面
と対向するように上記ユニット本体に固定され、外部か
ら供給される流体圧力に応じて膨張あるいは収縮する一
対の弾性袋体と、これら弾性袋体と上記ブレーキレール
の両側面との間に設けられ、上記弾性袋体の膨張時には
上記ブレーキレールの両側面に押し付けられる一対の摺
動板とから構成されることを特徴とするものである。

【００１３】このような技術的手段によれば、上記ユニ
ット本体に固定された一対の弾性袋体に加圧流体を供給
すると、収縮していたこれら弾性袋体が風船の如く膨張
し、ブレーキレールの両側面に対して上記摺動板が夫々
押しつけられる。これにより、ユニット本体とブレーキ
レールとの間には上記加圧流体の圧力に応じた摺動抵抗
が作用し、かかるユニット本体が固定された直線案内装
置の可動体の移動に対しても当該摺動抵抗が作用するこ
とになる。

【００１４】このとき、上記弾性袋体は流体の加圧力が
大きくなるにつれてその膨張量が増加するので、これに
伴い弾性袋体によって背後からブレーキレールに押しつ
けられている摺動板の面積も増加することになる。その
一方、流体が吹き込まれる前の弾性袋体は収縮している
ので、かかる弾性袋体が占める空間は極僅かなものとな
る。つまり、このブレーキユニットはコンパクトな構成
ながら、加圧流体を弾性袋体に吹き込んだ後には摺動板
とブレーキレールとの接触面積を大きく採ることがで
き、上記弾性袋体の膨張により直線案内装置の可動体に
対して大きな摺動抵抗を及ぼすことができる。

【００１５】また、本発明では上記弾性袋体が相対向す
るブレーキレールの側面形状に倣って膨張するので、更
なる摺動抵抗の増加を図ることも可能である。すなわ
ち、ブレーキレールの両側面にはその長手方向に沿って
延びる凹所を形成する一方、上記弾性袋体はその一部を
当該凹所に没入させるようにしてユニット本体に固定
し、これらブレーキレールと弾性袋体との間に摺動板を
配設するのである。このように構成すれば、十分に膨張
した弾性袋体はその膨張がブレーキレールの凹所によっ
て抗束されることとなるので、上記摺動板を大きな圧接
力で上記凹所の内壁に押しつけることができ、単なる平
面に対して摺動板を押しつけたときよりも摺動抵抗の増
加を図ることが可能となる。加えて、凹所を形成しない
場合に比べて摺動板とブレーキレールとの接触面積が大
きくなるので、この点においても摺動抵抗の増加を図る
ことができる。

【００１６】更に、上記ブレーキレールとしては、かか
る用途にのみ使用する専用のレールを設けても良いが、
可動体を案内するリニアベアリングの軌道レールを当該
ブレーキレールと兼用するようにしても良い。

【００１７】また、上記摺動板は弾性袋体の収縮時にブ
レーキレールから離間する必要はないが、例えば可動体
を高速で移動させたい場合等には、当該可動体に作用す
る摺動抵抗は可及的に小さい方が良いので、かかる観点
からすれば、弾性袋体の収縮時には摺動板がブレーキレ
ールから離間するのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の直線案内装置のブレーキユニットを詳細に説明する。
図１乃至図４は本発明のブレーキユニットの実施例を示
すものである。同図において、符号１は直線案内装置の
可動体（図示せず）に固定されるユニット本体、符号２
は上記可動体の移動方向に沿って固定部（図示せず）上
に配設されるブレーキレール、符号３は外部から供給さ
れる加圧空気によって膨張又は収縮するラバーチューブ
（弾性袋体）３０を備えた空気押圧具、符号４は上記ラ
バーチューブ３０の膨張によってブレーキレール２の側
面に押しつけられる摺動板である。

【００１９】上記ユニット本体１は上記ブレーキレール
２を跨ぐサドル状に形成されており、かかるブレーキレ
ール２とは所定の間隔を保持した状態で上記可動体に固
定されるようになっている。このユニット本体１の内側
面には取付け具５を介して上記空気押圧具３が固定され
ており、かかる空気押圧具３はユニット本体１の内側面
と上記ブレーキレールの外側面との間に収容されてい
る。尚、本実施例ではブレーキレールの両側面に１つず
つ合計２つの空気押圧具３のみを配置したが、ブレーキ
レールの両側面に２つずつ合計４つの配置であっても構
わない。

【００２０】また、上記摺動板４はその一端がボルト４
０によってユニット本体１の下面に固定される一方、他
端は上記空気押圧具３のラバーチューブ３０を覆うよう
にして当該ラバーチューブ３０とブレーキレール２の側
面との間に差し込まれており、ラバーチューブ３０とブ
レーキレール２の側面との間に差し込まれた部分はブレ
ーキレール２の側面形状に倣った形状に成形されてい
る。この摺動板４は上記ブレーキレール２よりも柔らか
い金属材料で形成されることが望ましく、例えば本実施
例では黄銅板（ＪＩＳ規格）を用いている。

【００２１】更に、上記ブレーキレール２にはその両側
面に凹所２０が形成されており、かかる凹所２０には上
記ユニット本体１に固定された空気押圧具３のラバーチ
ューブ３０がその一部を没入させると共に僅かな隙間を
保持して対向している。このブレーキレール２は本発明
のブレーキユニットの専用レールとして配設しても良い
が、後述する図６に示すように、リニアベアリングの軌
道レールを兼用しても差し支えない。

【００２２】一方、上記空気押圧具３は、図５に示すよ
うに、略円柱形状に形成された固定部３１の一端に袋状
のラバーチューブ３０を被せたものであり、かかるラバ
ーチューブ３０の開放端はクランプリング３２によって
上記固定部３１の外周に圧着されている。また、上記固
定部３１には上記ラバーチューブ３０内に加圧空気を送
り込むための供給路３３が貫通しており、この供給路３
３に加圧空気を吹き込むと、上記ラバーチューブ３０が
図中に実線で示す形状から二点鎖線で示す形状へ膨張す
るようになっている。尚、この空気押圧具３を実際に使
用するに当たっては、上記供給路３３のポートに形成さ
れた雌ねじ３４に配管継手３５を螺合させ、かかる配管
継手３５にエアホース３６を接続して使用する（図１及
び図４参照）。

【００２３】また、上記空気押圧具３は取付け具５を介
して上記ユニット本体１に取り付けられているが、かか
る取付け具５には上記ブレーキレールの長手方向に沿っ
たＶ溝５０が形成されており、このＶ溝５０に上記空気
押圧具３の固定部３１を嵌合させることで、上記空気押
圧具３のユニット本体１に対する取付姿勢が維持される
ようになっている。尚、図３の左半分は図２のＡ−Ａ断
面を、右半分はやはり図２のＢ−Ｂ断面を示しており、
Ａ−Ａ断面中の固定ボルト１０が空気押圧具３をユニッ
ト本体１に固定している一方、Ｂ−Ｂ断面中の固定ボル
ト１１が上記取付け具５をユニット本体１に固定してい
る。

【００２４】図５は本実施例のブレーキユニットを装着
した直線案内装置の一例を示すものである。同図におい
て、符号６は可動体としてのテーブル、符号７，７は上
記テーブル６を固定部（図示せず）上で案内する一対の
リニアベアリングであり、かかるリニアベアリング７
は、上記固定部に配設される軌道レール８と、ボール
（図示せず）を介してこの軌道レール８に組みつけら
れ、かかる軌道レール８上を自在に移動可能なスライダ
９とから構成されている。

【００２５】この直線案内装置において、本実施例のブ
レーキユニットのユニット本体１は上記軌道レール８を
跨ぐようにしてテーブル６の下面に固定されており、こ
の状態で上記空気押圧具３の各ポートには加圧空気を供
給するためのエアホース３６が接続されている。尚、こ
の実施例では上記リニアベアリンク７の軌道レール８を
上記ブレーキレール２として兼用しており、上記固定部
上に専用のブレーキレール２をわざわざ設ける必要のな
い構造となっている。

【００２６】そして、以上のように構成され且つ使用さ
れる本実施例のブレーキユニットでは、エアホース３６
によって加圧空気を空気押圧具３のラバーチューブ３０
に吹き込むと、図５に示すように当該ラバーチューブ３
０が膨張してその直径が広がり、ラバーチューブ３０を
覆うようにして設けられている摺動板４がリニアベアリ
ング７の軌道レール８（ブレーキレール２）に押し付け
られる。これにより、ユニット本体１と軌道レール８と
の間には摺動抵抗が作用するので、リニアベアリング７
によって固定部上を直線案内されているテーブル６にも
当該摺動抵抗が作用することとなり、テーブル６に対し
てその移動方向に荷重が作用した場合であっても、テー
ブル６それ自体が当該荷重を負荷することが可能とな
る。

【００２７】このとき、ラバーチューブ３０内に吹き込
む空気の加圧力を高めると、ラバーチューブ３０の膨張
量は加圧力に応じて増加し、かかるラバーチューブ３０
が摺動板４を背後から押圧する面積も増加するので、加
圧空気を吹き込む以前の状態においてはさほど大きくな
いラバーチューブ３０であっても、上記ユニット本体１
と軌道レール８との間に十分な大きさの摺動抵抗を生じ
させることができる。

【００２８】特に、本実施例ではラバーチューブ３０の
一部が軌道レール８の凹所２０に没入しているので、ラ
バーチューブ３０を十分に膨張させると、ラバーチュー
ブ３０の膨張が凹所２０によって抗束されるので、摺動
板４が当該凹所の内壁に対して大きな押圧力で圧接する
こととなり、この点においても摺動抵抗の増加が図られ
るものである。

【００２９】また、本実施例のブレーキユニットではブ
レーキレール２の両側面から摺動板４を押しつけている
ので、ブレーキユニットを作動させた場合であっても、
かかる押圧力の反力によってユニット本体１がテーブル
６の移動方向と直交する方向へ変位することがなく、テ
ーブルの位置精度を損なうことなく当該テーブル６にそ
の移動方向に沿った剛性を与えることができるものであ
る。

【００３０】更に、上記ラバーチューブ３０は単なるゴ
ム風船と同じでありそれ自体は何ら剛性を備えていない
ことから、これを直接ブレーキレール２の側面に接触さ
せたのでは当該ラバーチューブ３０自体が変形してしま
うことになるが、ラバーチューブ３０とブレーキレール
２との間に介装された摺動板４はその面方向については
剛性を備えているので、本実施例のブレーキユニットで
はラバーチューブ３０の変形を心配する必要もない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の直線
案内装置のブレーキユニットによれば、弾性袋体を空気
で膨張させることによって摺動板を軌道レールの側面に
押しつけているので、かかる弾性袋体として小型なもの
を使用しても、上記摺動板をその背後からブレーキレー
ルに向かって押圧する面積は大きくすることができるの
で、当該ブレーキユニットをコンパクトに構成しながら
も、直線案内装置の可動体に対しては大きな摺動抵抗を
作用させることが可能となる。

【００３２】また、本発明の直線案内装置のブレーキユ
ニットでは、ブレーキレールの両側面に凹所を形成する
と共に、かかる凹所内に弾性袋体の一部を没入させるこ
とにより、弾性袋体の膨張がブレーキレールの凹所によ
って抗束されることとなるので、上記摺動板とブレーキ
レールとが大きな押圧力で圧接し、単なる平面に対して
摺動板を押しつけたときよりも摺動抵抗の増強を図るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のブレーキユニットの実施例を示す斜
視図である。

【図２】 実施例に係るブレーキユニットを示す側面図
である。

【図３】 実施例に係るブレーキユニットを示す断面図
であり、左半分は図２のＡ−Ａ線断面図を、右半分は図
２のＢ−Ｂ線断面図を示すものである。

【図４】 実施例に係るブレーキユニットからブレーキ
レールを取り除いた状態を示す底面図である。

【図５】 実施例に係る空気押圧具を示す側面図であ
る。

【図６】 実施例のブレーキユニットを装着した直線案
内装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ユニット本体、２…ブレーキレール、３…空気押圧
具、４…摺動板、３０…ラバーチューブ（弾性袋体）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部上に配設されたリニアベアリング
   によって可動体を移動自在に支承した直線案内装置のブ
   レーキユニットであって、 上記可動体の移動方向に沿って上記固定部上に配設され
   たブレーキレールと、上記可動体に固定されると共に上
   記ブレーキレールの両側面と所定の間隔を隔てて対向す
   るユニット本体と、上記ブレーキレールの両側面と対向
   するように上記ユニット本体に固定され、外部から供給
   される流体圧力に応じて膨張あるいは収縮する一対の弾
   性袋体と、これら弾性袋体と上記ブレーキレールの両側
   面との間に設けられ、上記弾性袋体の膨張時に上記ブレ
   ーキレールの両側面に押し付けられる一対の摺動板とか
   ら構成されることを特徴とする直線案内装置のブレーキ
   ユニット。
2. 【請求項２】 上記ブレーキレールの両側面にはその長
   手方向に沿って延びる凹所を形成する一方、上記弾性袋
   体はその一部を当該凹所に没入させた状態で上記ユニッ
   ト本体に固定されていることを特徴とする請求項１記載
   の直線案内装置のブレーキユニット。
3. 【請求項３】 上記リニアベアリングが固定部上に配設
   された軌道レールと、この軌道レールに沿って可動体を
   案内するスライダとから構成される場合において、当該
   軌道レールを上記ブレーキレールとしたことを特徴とす
   る請求項１又は請求項２記載の直線案内装置のブレーキ
   ユニット。
4. 【請求項４】 上記弾性袋体は空気の圧力で膨張あるい
   は収縮することを特徴とする請求項１記載の直線案内装
   置のブレーキユニット。
5. 【請求項５】 上記摺動板は上記弾性袋体の収縮時には
   上記ブレーキレールから離間することを特徴とする請求
   項１記載の直線案内装置のブレーキユニット。