JPH0996346A

JPH0996346A - 摩擦駆動式駆動装置

Info

Publication number: JPH0996346A
Application number: JP27687095A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Morita; 邦彦森田
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】軌道部材と駆動輪との摩擦力が大にして駆動
力が大きく、位置決め精度が高い摩擦駆動式駆動装置を
提供すること。【解決手段】駆動輪７及び軌道部材１の少なくともい
ずれか一方に磁石を設けて他方に対して吸着するように
なし、以て、相互間の摩擦力を増大させ、上記の効果を
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ある物体（被駆動
体）を所望の方向に移動せしめ、また位置決めするため
の駆動装置に関し、特に摩擦駆動方式の駆動装置に関す
る。

【０００２】摩擦駆動式駆動装置は、ベルトドライブ駆
動によるもの、ボールねじ駆動によるもの、油圧・空圧
のシリンダー駆動によるもの、磁力駆動によるもの等、
他の種々の駆動装置に比して簡便であるなどの優位性を
有する他、高速伝達、高精度伝達、無段変速伝達など、
近年の機械に要求される条件を満たすものとして注目さ
れている。具体的には、半導体製造装置、マイクロマシ
ン、バイオ関連機械、組立装置、工作機械、計測装置な
どに応用されている。

【０００３】図１３に、従来の摩擦駆動式駆動装置の一
例を示す。図示のように、当該駆動装置は、被駆動体で
あるテーブル２０１に連結された長手軌道部材としての
スライダ２０２と、固定側として該テーブル２０１及び
スライダ２０２を水平方向に案内（矢印Ｑにて示す）す
るガイドウェイ２０４とを有している。そして、この固
定側にモータ２０６が設けられ、該モータ２０６の出力
軸に連結された駆動輪２０８がスライダ２０２の一方の
側面、すなわち軌道面２０２ａに係合している。

【０００４】また、該駆動輪２０８との間にスライダ２
０２を挟むように従動輪２０９が配置されており、同じ
く該スライダ２０２の他方の軌道面２０２ｂに係合して
いる。

【０００５】上記構成において、駆動輪２０８及び従動
輪２０９に外部荷重Ｎ₅ が予圧として加えられ、モータ
２０６が作動せしめられて駆動輪２０８が回転駆動され
（矢印Ｒ₅ で示す）、従動輪２０９もこれに伴って回転
する。これにより、駆動輪２０８及び従動輪２０９とス
ライダ２０２との間に摩擦力Ｆ₅ （＝μ₅ ・Ｎ₅ ：μ₅
は駆動輪２０８及び従動輪２０９とスライダ２０２との
摩擦係数）が駆動力として働き、スライダ２０２、従っ
てテーブル２０１が望む位置に向けて移動させられ、位
置決めされる。

【０００６】なお、テーブル２０１の変位量については
図示しない検出手段を用いて検出がなされ、これに基づ
いてテーブル２０１の停止位置が確認される。

【０００７】また、上記外部荷重Ｎ₅ の付与に関して
は、例えば、上記従動輪２０９がこの荷重の方向におい
て可動となされ、予圧ねじを締め込む等の機械的手法に
よってスライダ２０２に押圧されることによる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の摩擦駆
動式駆動装置は、前述した数々の優位点に加え、バック
ラッシュの無い優れた応答性が得られ、また、振動・騒
音が少ないなど実用上有効な特性を有する。

【０００９】しかしながら、かかる摩擦駆動式駆動装置
では、一般的に、摩擦力が小さく未だ大きな推力（駆動
力）が得られていないのが実情であり、停止時、すなわ
ち位置決め完了時においても外部よりの振動や衝撃によ
って位置ずれを生じ易いという恐れがある。

【００１０】また、上記予圧ねじの緩みなどによって予
圧（上記荷重Ｎ₅ ）がほとんど零となった場合、摩擦力
もほぼ零となり、駆動力が働かず、位置決め作用もなさ
れないこととなる。

【００１１】なお、上記従来例では長手軌道部材として
のスライダ２０２を可動側として往復動させる構成であ
るが、逆に軌道部材を固定側とし、この軌道部材の軌道
によって案内される摺動台上にモータと駆動輪とを搭載
させた構成の摩擦駆動式駆動装置が例えば特開平５−１
７７４８７号公報において開示されている。但し、該摺
動台には無限軌道としての転動体循環路が形成され、転
動体として多数のボールが該転動体循環路内に配列収容
され、該各ボールは該摺動台の移動に伴って荷重を受け
ながら軌道部材の軌道に沿って転動し、循環する。この
軌道部材固定方式の駆動装置も、前述の軌道部材可動方
式の駆動装置と同じく、上記と同様の問題を擁してい
る。

【００１２】本発明は上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、軌道部材
と駆動輪との摩擦力が大にして駆動力が大きく、位置決
め精度が高いと共に、他の種々の効果をも併せ奏し得る
摩擦駆動式駆動装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
本発明に係る摩擦駆動式駆動装置は、長手軌道部材と、
該軌道部材に対して転動体を以て長手方向に相対運動自
在に係合した相対運動機構と、該相対運動機構側に設け
られて該軌道部材に対して長手方向に転動すべく係合し
た駆動輪と、該駆動輪を回転駆動する駆動手段とを備
え、前記駆動輪及び軌道部材の少なくともいずれか一方
の少なくとも他方に対する係合部が磁石からなり、か
つ、該他方に対して吸着するように着磁されているもの
である。

【００１４】この構成によれば、上記軌道部材と駆動輪
との間に、上記磁石の吸着力に基づく摩擦力が生ずる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、小型、すなわち可動側
の質量が小さい駆動装置に実施されて好適である。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。

【００１７】図１に、本発明の第１実施例としての摩擦
駆動式駆動装置（以下、単に駆動装置と称する）を示
す。

【００１８】図示のように、当該駆動装置は、長尺の直
方体状に形成された長手軌道部材１と、転動体としての
複数のころ３を含み該軌道部材１をその長手方向におい
て直線的に往復動自在に案内（矢印Ｈにて示す）する案
内手段（ころ３以外は図示していない）とを有してい
る。

【００１９】なお、本実施例においては該案内手段を固
定側とし、軌道部材１を可動側として用いているが、そ
の反対に、軌道部材１を固定して該案内手段を可動側と
して作動させるようにしてもよく、更には両者共に可動
として相対的に作動させるようにすることも可能であ
る。つまり、該軌道部材１及び案内手段は夫々、固定側
とするか可動側として扱うかは拘らない。よって、該案
内手段については、本実施例では固定側としての意味合
いを持たせるためにこのように呼称しているが、固定
側、可動側のいずれにも選択的に利用し得ることを勘案
すれば、軌道部材１に対してころ３を以て長手方向に相
対運動自在に係合するものとして、相対運動機構と称す
べきものである。

【００２０】図１において、上記相対運動機構側、すな
わち本実施例の固定側には、駆動手段としてのモータ５
がその出力軸５ａを下向きにして設けられている。該出
力軸５ａには駆動輪７が嵌着されており、該駆動輪７
は、軌道部材１の一方の軌道面１ａに対して、該軌道部
材の長手方向に転動すべく外周面にて係合している。

【００２１】また、上記駆動輪７との間に軌道部材１を
挟むように従動輪９が配設されており、かつ、該軌道部
材１の他方の軌道面１ｂに外周面にて係合している。該
従動輪９は、本実施例の場合、駆動輪７と略同形状、同
寸法にて形成されており、図示しない支持機構によって
回転自在に支持され、また、軌道部材１の軌道面１ｂに
対して押圧可能となされている。但し、この従動輪９
は、必ず設けられるべきものではない。

【００２２】上記した駆動輪７は、例えばその全体が磁
石からなる。詳しくは、ネオジウムと鉄とホウ素との合
金、他を素材とする希土類磁石である。これに対し、該
駆動輪７が係合している相手方部材である軌道部材１の
材質は、強磁性金属、例えば軸受鋼である。これによ
り、該駆動輪７及び軌道部材１は互いに吸着する。

【００２３】上記構成の駆動装置においては、磁石であ
る駆動輪７による吸着力の他、該駆動輪７及び従動輪９
に互いに近接し合う向きの外部荷重が更に予圧として加
えられ、モータ５が作動せしめられる。これにより、駆
動輪７が回転駆動され（矢印Ｒ₁ で示す）、従動輪９も
これに伴って回転し（矢印Ｒ₂ で示す）、駆動輪７及び
従動輪９と軌道部材１との間に摩擦力が駆動力として働
き、軌道部材１が望む位置に向けて移動させられ、該位
置に達した時点で停止されて位置決めが完了する。

【００２４】なお、軌道部材１の変位量については図示
しない検出手段により検出され、これに基づいて該軌道
部材１の停止位置が確認される。

【００２５】ここで、上記駆動輪７と軌道部材１との摩
擦力Ｆ₁ は、Ｆ₁ ＝μ₁ （Ｎ₁ ＋Ｐ₁ ）・・・・（１）となる。但し、Ｐ₁ ：磁石（駆動輪７）の吸着力Ｎ₁ ：外部荷重（予圧） μ₁ ：駆動輪７と軌道部材１との摩擦係数

【００２６】すなわち、軌道部材１と駆動輪７との摩擦
力について、予圧として加えられる外部荷重Ｎ₁ に基づ
く摩擦力（μ₁ ・Ｎ₁ ）に、磁石である該駆動輪７によ
る吸着力相当分（μ₁ ・Ｐ₁ ）が加わっている。故に、
当該駆動装置の起動、停止時に大きな摩擦力が得られ、
駆動力が大きく、かつ、高い精度を以て位置決めがなさ
れ、しかも、振動・騒音及びバックラッシュの発生がよ
り効果的に抑えられる。

【００２７】また、何等かの原因によって上記外部荷重
分の摩擦力（μ₁ ・Ｎ₁ ）が消滅しようとも、吸着力相
当分（μ₁ ・Ｐ₁ ）は常に残存するから、この吸着力相
当分を比較的大きく設定しておけば駆動力は実用上問題
を生じない程度に確保され、位置決めも確実に行われ
る。この点は特に、上記軌道部材１を含む可動部分の質
量が小さい小型の装置に関して有効である。

【００２８】他方、磁石の吸着力に基づく摩擦力のみに
て十分な機能を果し、上記外部荷重分の摩擦力（μ₁ ・
Ｎ₁ ）についてはこれを必要としない程度の出力の装置
であれば、外部荷重Ｎ₁ を付与するための機構は不要で
あり、装置の小型化、構造の簡略化、コスト低減等が図
られる。

【００２９】なお、本実施例では上記外部荷重Ｎ₁ を付
与するための機構が設けられており、該機構は具体的に
は、従動輪９が軌道部材１に対してこの荷重の方向にお
いて可動、すなわち近接離間可能となされ、予圧ねじ
（図示せず）を閉め込むこと等によって軌道部材１に押
圧されるようになされているものである。

【００３０】ところで、前述したように、当該駆動装置
においては、軌道部材１と駆動輪７とのうち、駆動輪７
のみが磁石となされている。従って、軌道部材１には着
磁等の加工を何等施す必要がなく、コスト低減を図り易
い。

【００３１】また、本実施例では、駆動輪７の素材とし
て特に希土類磁石が採用されている。希土類磁石は、種
々開発されている磁石の中でも磁束密度を特に大きくす
ることができるもので、大きな磁力を必要とする本発明
に用いて好適である。

【００３２】更に、本実施例では、上記磁石製駆動輪７
が吸着する相手方部材である軌道部材１について、その
材質として強磁性金属（軸受鋼等）が採用されている。
故に、磁性の弱い材質によって該相手方部材を形成する
場合に比して大きな磁力が発生し、有効である。

【００３３】なお、本実施例においては、軌道部材１に
ついてその全体を軸受鋼などの強磁性金属により成形し
ているが、上記駆動輪７との係合部のみを強磁性体（透
磁率が大きい鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びフェ
ライト等の酸化物）により形成して、他の部分について
は常磁性体（透磁率が小さい）であるアルミニウムや合
成樹脂などの非磁性体にて形成することとしてもよい。

【００３４】同じく、駆動輪７に関しても、上記軌道部
材１との係合部のみを磁石にて形成し、他の部分は磁石
以外のもので形成してもよい。

【００３５】次に、上記磁石製駆動輪７の着磁の形態に
ついて説明する。

【００３６】図２に示すように、駆動輪７は、その回転
軸方向の片側がＮ極、他側がＳ極として着磁されてい
る。この着磁形態では、矢印にて示すように磁束が発生
する。

【００３７】図３に、他の着磁形態の磁石製駆動輪１２
を示す。図示のように、この駆動輪１２では、その半径
方向の片側、この場合外周側がＮ極、内側がＳ極として
着磁されており、矢印にて示すように磁束が発生する。
この駆動輪１２は、上述した駆動輪７に代えて前述の駆
動装置に組み込むことができる。

【００３８】上述した２種の駆動輪７及び１２は、その
着磁が容易で大量生産に適するなど、有用であり、磁力
による吸着機能も十分に果すものである。

【００３９】続いて、本発明の第２実施例としての摩擦
駆動式駆動装置（以下、単に駆動装置と称する）の要部
について、図４乃至図９に基づいて説明する。

【００４０】図４及び図５に示すように、この駆動装置
２１は、本実施例の場合、工作機械（全体は図示しな
い）が備える架台２２上に設けられ、被駆動体としての
テーブル２４を担持してこれの移動、位置決めを行う。

【００４１】当該駆動装置２１は、上記架台２２上に並
べて固定された摺動台としての２つのスライドユニット
２７と、長尺かつ直線状にして該両スライドユニット２
７によって案内（矢印Ｊにて示す）される軌道部材２９
とを有している。

【００４２】各スライドユニット２７は、図６及び図７
に示すボルト（六角穴付き）３１を４本ずつ用いて上記
架台２２に固定されている。詳しくは、下記のようであ
る。

【００４３】すなわち、図４及び図８に示すように、ス
ライドユニット２７は、ケーシング３６と、該ケーシン
グ３６の前後両端部に小ねじ３８（図６乃至図８に図
示）を用いて締結された一対のエンドキャップ４１及び
４２と、該エンドキャップ各々の外面に該小ねじ３８に
よって共締めされた２枚のシール４４及び４５（図６乃
至図８参照）とを有している。そして、該ケーシング３
６の下面側すなわち取付面側には４つのねじ孔３６ａが
形成されている。

【００４４】図７に示すように、前述した各ボルト３１
は、架台２２の平板状担持部２２ａ（図５、図７等参
照）に形成された挿通孔２２ｂに挿通され、かつ、上記
のねじ孔３６ａに螺合している。

【００４５】図６乃至図９に示すように、上記両スライ
ドユニット２７によって案内される軌道部材２９は略角
柱状に形成され、該軌道部材２９には、その左右両側部
に軌道として１条ずつの軌道溝２９ａが長手方向に沿っ
て形成されている。

【００４６】なお、図４、図６、図８及び図９に示すよ
うに、上記軌道部材２９には、その長手方向に沿って多
数のボルト挿通孔２９ｂが等間隔にて形成されている。
これらのボルト挿通孔２９ｂは、この軌道部材２９を可
動側としている本実施例とは逆に該軌道部材２９を固定
側として使用する場合に、締結用のボルト（六角穴付
き）を挿通するためのものである。因に、本実施例で
は、図４及び図５に示すテーブル２４の取付用として、
このボルト挿通孔２９ｂ及びボルトを活用している。

【００４７】図７及び図８に示すように、上記軌道部材
２９を案内するためのスライドユニット２７には、該軌
道部材２９の各軌道溝２９ａに対応する２条の転動体循
環路５１が内部に設けられている。これら転動体循環路
５１内には、転動体である多数のボール５３が配列収容
されている。該各ボール５３は、軌道部材２９との間で
荷重を受け、軌道部材２９の移動に伴って上記軌道溝２
９ａに対して転動し、循環する。

【００４８】上記の転動体循環路５１は、スライドユニ
ット２７のケーシング３６に夫々直線的にかつ互いに平
行に形成された負荷軌道溝５１ａ及びリターン路５１ｂ
と、、両エンドキャップ４１、４２に形成されて該負荷
軌道溝５１ａ及びリターン路５１ｂをこれらの両端部に
て互いに連通させる一対の略半環状の方向転換路５１
ｃ、５１ｄとからなる。

【００４９】なお、上記ボール５３、負荷軌道溝５１ａ
及びリターン５１ｂについては図６にも示している。

【００５０】また、図６及び図７に示すように、上記エ
ンドキャップ４２には、上記のボール５３にグリース等
の潤滑剤を供給するためのグリースニップル５５が取り
付けられている。

【００５１】ところで、本実施例においては上記スライ
ドユニット２７を固定側とし、軌道部材２９を可動側と
して用いているが、逆に、軌道部材２９を固定して該ス
ライドユニット２７を可動側として作動させるようにし
てもよい。更に、スライドユニット２７及び軌道部材２
９を双方共に可動として相対的に作動させるようにする
こともできる。

【００５２】すなわち、軌道部材２９及びスライドユニ
ット２７は各々、固定剤及び可動側のどちらとして扱う
かは拘らない。故に、該スライドユニット２７に関して
は、固定剤、可動側のいずれにも選択的に利用し得るこ
とを勘案すれば、軌道部材２９に対してボール５３を以
て長手方向に相対運動自在に係合するものとして、これ
を相対運動機構と称する。

【００５３】なお、該相対運動機構としては本実施例の
ようにボール５３が無限循環する方式のスライドユニッ
ト２７に限らず、他の種々の構成のものを採用可能であ
ることは勿論である。但し、本実施例のスライドユニッ
ト２７のように、ユニットとしてコンパクト化されかつ
ボール無限循環方式の相対運動機構は、小型・軽量にし
て、作動抵抗が極めて小さく、特に小型の装置に適用し
て好適な本発明にとって有用である。

【００５４】図５乃至図８に示すように、上記相対運動
機構側、すなわち、２つ設けられたスライドユニット２
７（図４及び図５）のうち１つの下面側部には、駆動手
段としてのモータ５８が取り付けられている。図７及び
図８から、このモータ５８は、架台２２（図４、図５参
照）の平板状担持部２２ａに形成された開口部２２ｄに
挿通され、図５にも示すように、その出力軸５８ａが上
向きであるように取り付けられている。

【００５５】図８に示すように、上記モータ５８の出力
軸５８ａは、スライドユニット２７のケーシング３６に
形成された貫通孔３６ｃを通じて該ケーシング３６の上
側に突出している。そして、図４、図５及び図７にも示
すように、この突出した部分に駆動輪６１が嵌着されて
いる。この駆動輪６１は、軌道部材２９の一側面にその
外周面にて係合し、該一側面を軌道面として該軌道部材
２９に対して長手方向に沿って相対的に転動する状態と
なっている。

【００５６】図９に示すように、上記駆動輪６１は、円
筒状の磁石６１ａ（図８にも図示）によってその外周部
が形成されている。駆動輪６１の内側部分６１ｂは本実
施例の場合、例えば軸受鋼からなるが、その他の強磁性
体で形成してもよく、また、常磁性体や非磁性体によっ
て形成してもよい。但しこの内側部分６１ｂを強磁性体
を用いて形成すれば、これがいわゆるヨーク（ｙｏｋ
ｅ：継鉄）として作用し、駆動輪６１全体が強力な磁石
となる。

【００５７】なお、本実施例においては、駆動輪６１に
ついて、その外周部のみを磁石、具体的には前述した第
１実施例における駆動輪７と同様の希土類磁石としてい
るが、駆動輪６１の全体を磁石としてもよい。

【００５８】また、希土類磁石を用いず、駆動輪６１の
全体を軸受鋼等の強磁性体で形成し、その外周部を着磁
せしめるようにしてもよい。但し、希土類磁石を採用す
ることによって、第１実施例におけると同様に大きな磁
力を得ることができる。

【００５９】一方、図６、図８及び図９に示すように、
上記駆動輪６１が転動すべく軌道部材２９に設けられた
軌道面の部分も磁石２９ｅとなされている。軌道部材２
９の該磁石２９ｅ以外の部分、すなわち本体部分２９ｆ
については、本実施例では軸受鋼からなる。該本体部分
２９ｆに関してはその他の強磁性体、常磁性体及び非磁
性体のいずれにて形成してもよいが、このように強磁性
体を用いることによってヨークとして作用する。

【００６０】本実施例においては、軌道部材２９につい
て、上記駆動輪６１との係合部のみを磁石、詳しくは、
駆動輪６１の磁石６１ａと同様の希土類磁石としている
が、軌道部材２９の全体を磁石としてもよい。

【００６１】また、希土類磁石を使用せず、軌道部材２
９の全体を軸受鋼などの強磁性体にて形成し、駆動輪６
１との係合部のみを着磁してもよい。

【００６２】すなわち、軌道部材２９と駆動輪６１との
両者を併せて勘案すれば、要は、該両者の少なくともい
ずれか一方の少なくとも他方に対する係合部を磁石と
し、かつ、該他方に対して吸着するように着磁させれば
よい訳である。

【００６３】上記駆動輪６１の磁石６１ａと軌道部材２
９の磁石２９ｅとについて、その着磁の形態を説明す
る。

【００６４】図９に示すように、駆動輪６１の磁石６１
ａは、その回転軸方向の片側がＮ極、他側がＳ極として
着磁されている。これに対し、軌道部材２９の磁石２９
ｅは、該回転軸方向の片側がＳ極、他側がＮ極として着
磁されている。そして、駆動軸６１及び軌道部材２９の
各磁石６１ａ、２９ｅの異極同士が対応するようになさ
れており、矢印で示すように磁束が生ずる。

【００６５】上記構成の駆動装置では、駆動輪６１及び
軌道部材２９の各磁石６１ａ、２９ｅ同士による吸着力
の他、該駆動輪６１に軌道部材２９に向けての外部荷重
が更に予圧として与えられ、モータ５８が作動せしめら
れる。すると、図９に示すように駆動輪６１が回転駆動
され（矢印Ｒ₃ で示す）、該駆動輪６１と軌道部材２９
との間に駆動力としての摩擦力が働き、軌道部材２９、
従ってテーブル２４（図４、図５に図示）が望む位置に
向けて移動させられ、該位置に達した時点で停止されて
位置決めが完了する。

【００６６】なお、軌道部材２９の変位量については、
図示しない検出手段を用いて検出され、これに基づいて
該軌道部材２９、従って上記テーブル２４の停止位置が
確認される。

【００６７】ここで、上記駆動輪６１と軌道部材２９と
の摩擦力Ｆ₂ は、Ｆ₂ ＝μ₂ （Ｎ₂ ＋Ｐ₂ ）・・・（２）となる。但し、Ｐ₂ ：駆動輪６１及び軌道部材２９の各磁
石６１ａ、２９ｅによる吸着力Ｎ₂ ：外部荷重（予圧） μ₂ ：駆動輪６１と軌道部材２９との摩擦係数

【００６８】すなわち、前述の第１実施例と同様に、軌
道部材２９と駆動輪６１との摩擦力に関して、外部荷重
分（μ₂ ・Ｎ₂ ）に、磁石による吸着力相当分（μ₂ ・
Ｐ₂）が加わっている。よって、第１実施例のものと同
様に、大きな駆動力が得られる等の効果が奏される。

【００６９】また、上記外部荷重（Ｎ₂ ）は、例えば駆
動輪６１の径を予め若干大き目に設定しておいてモータ
５８の出力軸５８ａを撓ませ、その弾性を利用して生ぜ
しめること等によるが、駆動軸６１の摩耗が進んでこの
外部荷重がなくなり、外部荷重分の摩擦力（μ₂ ・Ｎ
₂ ）が消滅することが考えられる。当該駆動装置では、
この場合、吸引力相当分の摩擦力（μ₂ ・Ｐ₂ ）は常に
残在する故、この吸着力相当分を比較的大きく設定して
おけば、実用上問題を生じない程度の駆動力は確保され
る。

【００７０】更に、第１実施例と同様に、磁石の吸着力
に基づく摩擦力のみにて十分な機能を果たし、上記外部
荷重分の摩擦力（μ₂ ・Ｎ₂ ）についてはこれを必要と
しない程度の出力の装置であれば、外部荷重Ｎ₂ を付与
するための上記構成は不要である。

【００７１】ところで、前述したように、当該駆動装置
においては駆動輪６１のみならず軌道部材２９にも磁石
が設けられている。この構成によれば、駆動輪６１の磁
石６１ａと軌道部材２９の磁石２９ｅとの間に両者の磁
束の合成に基づく強力な磁力が発生し、吸着力が前述し
た第１実施例のものに比して強まり、より大きな効果が
得られる。

【００７２】また、上記駆動輪６１及び軌道部材２９の
各磁石６１ａ、２９ｅの着磁形態を図９に示す如くなし
たことにより、下記の効果が奏される。

【００７３】第１に、この着磁形態は着磁作業そのもの
が容易である。

【００７４】第２に、この着磁形態では、軌道部材２９
がどの位置に移動しようとも常に同じ強さの磁力が得ら
れる。

【００７５】ところで、本実施例では、これまで説明し
た内容に加え、更に次の各構成が設けられている。

【００７６】まず、図８に示すように、モータ５８の出
力軸５８ａを回転自在に支持する軸受６４が、該出力軸
５８ａの基端部側、すなわちモータ本体側のみに設けら
れている。この構成により、該出力軸５８ａは片持梁状
にして可撓となっている。故に、長期間の使用によって
駆動輪６１が摩耗してその径が小さくなり、他方、軌道
部材２９の磁石２９ｅが摩耗しても、該出力軸５８ａが
磁力によって撓み、駆動輪６１は軌道部材２９に近接し
て両者の係合状態は常に維持される。よって、前述した
各効果は長期にわたって発揮される。加えて、この構成
では、駆動輪６１が軌道部材２９の軌道面に倣い易く、
誤差の吸収が可能であり、該軌道面の直線度に誤差があ
る場合や曲線状の軌道面でも対応できる。

【００７７】上述したように、本実施例では駆動輪６１
を吸着の相手方部材である軌道部材２９に対して近接可
能としているが、逆に、該駆動輪６１を動かさずに軌道
部材２９の磁石２９ｅを該駆動輪６１に向かって可動と
してもよいし、駆動輪６１及び該磁石２９ｅの双方を相
対的に可動として、駆動輪６１及び軌道部材２９の摩耗
に伴って互いに近接するようにしてもよい。但し、上記
のようにモータ５８の出力軸５８ａを可撓状態にする構
成は簡単でその実施も容易であり、コストも安く済む。

【００７８】加えて、本実施例では、前述した各ボール
５３について、その材質を非磁性のセラミック、具体的
には窒化けい素を素材とするセラミックとした構成が付
加されている。このようにボール５３を非磁性体とした
ため、この部位で、すなわち軌道部材２９とスライドユ
ニット２７との相互案内部分で相互間の直接の磁気の影
響を遮断することができる。

【００７９】また、非磁性のボール５３には摩耗磁性粉
が吸着することがなく、滑らかな転がり案内状態が保た
れる。

【００８０】続いて、本発明の第３実施例としての駆動
装置の要部について、図１０に基づいて説明する。この
駆動装置は、この要部以外は前述の第２実施例としての
駆動装置と同様に構成されており、また、該要部に関し
ても同じ構成の部分については同じ参照符号を用いて示
している。これらのことは後述する第４実施例以降の説
明に関しても同様である。

【００８１】図１０に示すように、本実施例では、駆動
輪６１の外周部をなす磁石６１ｅが、その半径方向の片
側、この場合、外側がＮ極、他側である内側がＳ極とし
て着磁されている。

【００８２】一方、軌道部材２９の磁石２９ｈについて
は、該駆動輪６１との係合面すなわち軌道面に対する直
交方向における片側、この場合、外側がＳ極、他側であ
る内側がＮ極として着磁されている。そして、駆動輪６
１及び軌道部材２９の各磁石６１ｅ、２９ｈの異極同士
が対応するようになされている。この着磁の形態では、
図で矢印にて示すように磁束が発生する。

【００８３】上記の着磁形態によっても、前述した第２
実施例の着磁形態と同様に、着磁作業が簡単である点、
軌道部材２９の位置に拘らず常に同じ強さの磁力が働く
点などの効果が得られる。

【００８４】図１１及び図１２は夫々、本発明の第４実
施例及び第５実施例としての駆動装置の要部を示すもの
である。

【００８５】図１１に示す第４実施例の駆動装置では、
駆動輪６１の外周部をなす磁石６１ｇが、該駆動輪の回
転軸方向の片側がＮ極、他側がＳ極として、かつ周方向
において交互に異極が並ぶように多極着磁、この場合４
極に着磁されている。

【００８６】これに対し、軌道部材２９の磁石２９ｊに
関しては、上記回転軸方向の片側がＳ極、他側がＮ極と
して、かつ長手方向において交互に異極が並ぶように多
極着磁されている。そして、駆動輪６１及び軌道部材２
９の各磁石６１ｇ、２９ｊの異極同士が対応するように
なされている。

【００８７】この着磁の形態では、図で矢印にて示すよ
うに磁束が発生する。

【００８８】すなわち、駆動輪６１の磁石６１ｇについ
ては回転軸方向のＮ極、Ｓ極間のみならず、周方向にお
いて隣り合うＮ極、Ｓ極間でも磁束が生じ、また、軌道
部材２９の磁石２９ｊに関しても同様に該回転軸方向の
Ｎ極、Ｓ極間だけでなく長手方向において隣り合うＮ
極、Ｓ極間でも磁束が発生する。

【００８９】このように、当該駆動装置では発生する磁
束が多く、これらの合成に基づく磁力が極めて大とな
り、有用である。

【００９０】次いで、第５実施例として図１２に示す駆
動装置においては、駆動輪６１の外周部をなす磁石６１
ｉが、その半径方向の片側がＮ極、他側がＳ極として、
かつ周方向において交互に異極が並ぶように多極着磁、
この場合４極に着磁されている。

【００９１】一方、軌道部材２９の磁石２９ｍについて
は、上記駆動輪６１との係合面、すなわち軌道面に対す
る直交方向における片側がＳ極、他側がＮ極としてかつ
長手方向において交互に異極が並ぶように多極着磁され
ている。そして、駆動輪６１及び軌道部材２９の各磁石
６１ｉ、２９ｍの異極同士が対応するようになされてお
り、矢印にて示すように磁束が発生する。

【００９２】この着磁形態でも、駆動輪６１の磁石６１
ｉに関してはその半径方向のＮ極、Ｓ極間だけでなく、
周方向において隣り合うＮ極、Ｓ極間でも磁束が発生
し、また、軌道部材２９の磁石２９ｍについても同じ
く、その表裏のＮ極、Ｓ極間のみならず長手方向におい
て隣り合うＮ極、Ｓ極間でも磁束が生ずる。よって、発
生する磁束が多く、磁束の合成による磁力が大きい。

【００９３】ところで、上述した第４実施例及び第５実
施例のものでは、更に次のようになされている。

【００９４】すなわち、駆動輪６１の周方向における各
磁極の長さと軌道部材２９の長手方向における各磁極の
長さとが互いに等しく設定され、かつ、該磁極同士の間
隔が零となされている。これによって、駆動輪６１及び
軌道部材２９の各磁石同士の吸着状態は途切れることが
なく、円滑な作動状態が得られる。

【００９５】なお、前述した各実施例においては、駆動
輪が１つだけ設けられているが、複数の駆動輪を設けて
これらを軌道部材に係合させるようにしてもよい。

【００９６】また、上記各実施例では、駆動輪を軌道部
材の側面に係合させているが、駆動輪の係合面、すなわ
ち軌道面はこの側面に限定するものではない。この場
合、モータの姿勢及び取付位置も可変である。

【００９７】また、各実施例においては、駆動輪が円柱
状となされ、これが係合する軌道部材の軌道面が平坦で
あるが、駆動輪の形状と軌道部材の軌道面の形状に関し
ては種々可変である。

【００９８】更に、各実施例における駆動輪と軌道部材
の相互係合面に例えばローレット目など、摩擦係数を増
大させる加工を施してもよい。

【００９９】また、本発明は、上記した各実施例の構成
に限らず、これら各実施例の構成をその一部分ずつでも
互いに適宜組み合わせたり、相互に対応し合わせること
などにより、多岐にわたる構成を実現できるものであ
る。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による摩擦
駆動式駆動装置においては、駆動輪及び軌道部材の少な
くともいずれか一方の少なくとも他方に対する係合部が
磁石からなり、かつ、該他方に対して吸着するように着
磁されている。この構成によって、軌道部材と駆動輪と
の摩擦力について、予圧として加えられる外部荷重に基
づく摩擦力に、該磁石の吸着力相当分が加わる。故に、
装置の起動、停止時に大きな摩擦力が得られ、駆動力が
大きく、かつ、高い精度を以て位置決めがなされ、しか
も、振動・騒音及びバックラッシュの発生がより効果的
に抑えられる。また、何等かの原因によって上記外部荷
重分の摩擦力が消滅しようとも、吸着力相当分は残存す
るから、この吸着力相当分を比較的大きく設定しておけ
ば駆動力は実用上問題を生じない程度に確保され、位置
決めも確実に行われる。この点は特に、可動部分の質量
が小さい小型の装置に関して有効である。他方、磁石の
吸着力に基づく摩擦力のみにて十分な機能を果たし、上
記外部荷重分の摩擦力についてはこれを必要としない程
度の出力の装置であれば、外部荷重を付与するための機
構は不要であり、装置の小型化、構造の簡略化、コスト
低減等が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例としての摩擦駆動
式駆動装置の斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した駆動装置が具備する磁石
製駆動輪の斜視図である。

【図３】図３は、他の着磁形態の駆動輪を示す斜視図で
ある。

【図４】図４は、本発明の第２実施例としての駆動装置
を工作機械等の架台上に設置した状態を示す平面図であ
る。

【図５】図５は、図４に関するＡ−Ａ矢視図である。

【図６】図６は、図４に示した駆動装置の要部の、一部
断面を含む斜視図である。

【図７】図７は、図４に関するＢ−Ｂ矢視図である。

【図８】図８は、図４に関するＣ−Ｃ矢視図である。

【図９】図９は、図４に示した駆動装置の要部の、一部
断面を含む斜視図である。

【図１０】図１０は、本発明の第３実施例としての駆動
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図１１】図１１は、本発明の第４実施例としての駆動
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図１２】図１２は、本発明の第５実施例としての駆動
装置の要部の、一部断面を含む斜視図である。

【図１３】図１３は、従来の摩擦駆動式駆動装置の斜視
図である。

【符号の説明】

１軌道部材１ａ、１ｂ（軌道部材１の）軌道面３ころ（転動体）５モータ（駆動手段）５ａ（モータ５の）出力軸７駆動輪（磁石製）９従動輪１２駆動輪（他の着磁形態のもの）２１駆動装置２２（工作機械等が備える）架台２４テーブル（被駆動体）２７スライドユニット（摺動台）２９軌道部材２９ａ（軌道部材２９の）軌道溝（軌
道）２９ｅ、２９ｈ、２９ｊ、２９ｍ（軌道部材２９
の）磁石５１転動体循環路５３ボール（転動体）５８モータ５８ａ（モータ５８の）出力軸６１駆動輪６１ａ、６１ｅ、６１ｇ、６１ｉ、（駆動輪６１
の）磁石６４軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手軌道部材と、該軌道部材に対して転
動体を以て長手方向に相対運動自在に係合した相対運動
機構と、該相対運動機構側に設けられて該軌道部材に対
して長手方向に転動すべく係合した駆動輪と、該駆動輪
を回転駆動する駆動手段とを備え、前記駆動輪及び軌道
部材の少なくともいずれか一方の少なくとも他方に対す
る係合部が磁石からなり、かつ、該他方に対して吸着す
るように着磁されていることを特徴とする摩擦駆動式駆
動装置。
【請求項２】前記磁石は希土類磁石であることを特徴
とする請求項１記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項３】前記磁石が吸着する相手方部材で磁石で
ないものについては強磁性金属からなることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項４】前記転動体は非磁性のセラミックからな
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記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項５】前記磁石について、吸着する相手方部材
に対して近接可能であ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記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項６】前記駆動手段は、前記駆動輪と連結した
出力軸を含み、該出力軸が可撓にしてその撓みによって
該駆動輪が前記軌道部材に近接することを特徴とする請
求項５記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項７】前記駆動輪はその回転軸方向の片側がＮ
極、他側がＳ極として着磁されていることを特徴とする
請求項１乃至請求項６のうちいずれか１記載の摩擦駆動
式駆動装置。
【請求項８】前記駆動輪はその回転軸方向の片側がＮ
極、他側がＳ極として着磁され、前記軌道部材は該回転
軸方向の片側がＳ極、他側がＮ極として着磁され、前記
駆動輪及び軌道部材の異極同士が対応するようになされ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちい
ずれか１記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項９】前記駆動輪はその半径方向の片側がＮ
極、他側がＳ極として着磁され、前記軌道部材は該駆動
輪との係合面に対する直交方向における片側がＳ極、他
側がＮ極として着磁され、前記駆動輪及び軌道部材の異
極同士が対応するようになされていることを特徴とする
請求項１乃至請求項６のうちいずれか１記載の摩擦駆動
式駆動装置。
【請求項１０】前記駆動輪はその回転軸方向の片側が
Ｎ極、他側がＳ極としてかつ周方向において交互に異極
が並ぶように多極着磁され、前記軌道部材は該回転軸方
向の片側がＳ極、他側がＮ極としてかつ長手方向におい
て交互に異極が並ぶように多極着磁され、前記駆動輪及
び軌道部材の異極同士が対応するようになされているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１
記載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項１１】前記駆動輪はその半径方向の片側がＮ
極、他側がＳ極としてかつ周方向において交互に異極が
並ぶように多極着磁され、前記軌道部材は該駆動輪との
係合面に対する直交方向における片側がＳ極、他側がＮ
極としてかつ長手方向において交互に異極が並ぶように
多極着磁され、前記駆動輪及び軌道部材の異極同士が対
応するようになされていることを特徴とする請求項１乃
至請求項６のうちいずれか１記載の摩擦駆動式駆動装
置。
【請求項１２】前記駆動輪の周方向における各磁極の
長さと前記軌道部材の長手方向における各磁極の長さと
が等しく設定され、かつ、該磁極同士の間隔が零となさ
れていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記
載の摩擦駆動式駆動装置。
【請求項１３】前記軌道部材には長手方向に沿って軌
道が形成され、前記相対運動機構は、該軌道に対応する
負荷軌道を含む転動体循環路が形成された摺動台を有
し、前記転動体は該転動体循環路に配列収容されて該軌
道部材及び摺動台の相対運動に伴って前記軌道に沿って
転動し、循環することを特徴とする請求項１乃至請求項
１２のうちいずれか１記載の摩擦駆動式駆動装置。