JPH11262832A - 工作機械の移動体駆動装置 - Google Patents
工作機械の移動体駆動装置Info
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- JPH11262832A JPH11262832A JP6639898A JP6639898A JPH11262832A JP H11262832 A JPH11262832 A JP H11262832A JP 6639898 A JP6639898 A JP 6639898A JP 6639898 A JP6639898 A JP 6639898A JP H11262832 A JPH11262832 A JP H11262832A
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- movable body
- sliding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動体の支持構造を簡略化するとともに、移
動体を円滑に移動させるようにする。 【解決手段】 支持体２に形成されたＶ字形軌道部９，
１０により摺動自在に支持された移動体３を設け、略鉛
直面をもって平行に対向する移動体３の移動体側面３
ａ，３ｂと支持体２の支持体側面２ａ，２ｂとの間に、
吸引力が互いに相殺し合うように二組のリニアモータ１
９，２０を設けた。これにより、移動体３を支持体２に
よって単に載置状態で支えることにより支持体２の案内
面８の寸法管理を容易にするとともに、移動体３をＶ字
形軌道部９，１０に荷重を与えることなく円滑に移動さ
せるようにする。
動体を円滑に移動させるようにする。 【解決手段】 支持体２に形成されたＶ字形軌道部９，
１０により摺動自在に支持された移動体３を設け、略鉛
直面をもって平行に対向する移動体３の移動体側面３
ａ，３ｂと支持体２の支持体側面２ａ，２ｂとの間に、
吸引力が互いに相殺し合うように二組のリニアモータ１
９，２０を設けた。これにより、移動体３を支持体２に
よって単に載置状態で支えることにより支持体２の案内
面８の寸法管理を容易にするとともに、移動体３をＶ字
形軌道部９，１０に荷重を与えることなく円滑に移動さ
せるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の移動体
駆動装置に関する。
駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】研削盤等の工作機械においては、テーブ
ル等の移動体を往復移動させるために種々の駆動方式が
採用されている。例えば、油圧シリンダによる駆動方
式、移動体に螺合したボールねじをモータで回転させる
ボールねじ方式、移動体に設けたラックに噛合させたピ
ニオンをモータで回転させるラック／ピニオン方式等が
ある。これらの駆動方式にはそれぞれ長所と短所があ
る。
ル等の移動体を往復移動させるために種々の駆動方式が
採用されている。例えば、油圧シリンダによる駆動方
式、移動体に螺合したボールねじをモータで回転させる
ボールねじ方式、移動体に設けたラックに噛合させたピ
ニオンをモータで回転させるラック／ピニオン方式等が
ある。これらの駆動方式にはそれぞれ長所と短所があ
る。
【０００３】近来は、移動及び加減速の高速化、短いス
トロークでの単位時間当たりの往復回数の増加、位置決
めの高精度化等、従来の駆動方式の短所を改善するため
に、リニアモータを用いる工作機械が開発されている。
トロークでの単位時間当たりの往復回数の増加、位置決
めの高精度化等、従来の駆動方式の短所を改善するため
に、リニアモータを用いる工作機械が開発されている。
【０００４】例えば、特開平９−１５０３３４号公報に
記載された発明では、移動体を摺動可能に案内する案内
面の変形を防止するために、移動体の周囲を囲む形状の
枠体を設け、この枠体の内側に移動体を駆動する二つの
リニアモータを左右方向に配設し、移動体の左右上下方
向の各面を複数の案内面で案内するようにしている。
記載された発明では、移動体を摺動可能に案内する案内
面の変形を防止するために、移動体の周囲を囲む形状の
枠体を設け、この枠体の内側に移動体を駆動する二つの
リニアモータを左右方向に配設し、移動体の左右上下方
向の各面を複数の案内面で案内するようにしている。
【０００５】特開平８−３０９６４１号公報には、ベー
スに案内レールを介して摺動自在に保持された移動体
（コラム基板）の一面に、角筒状のリニアモータケース
を固定的に設け、このリニアモータケースの中心に、移
動体を案内する案内レールを有する軌道プレートを挿通
し、この軌道プレートの両側面とモータケースの両内側
面との間に固定子と可動子とを配置してリニアモータを
形成する構成が記載されている。
スに案内レールを介して摺動自在に保持された移動体
（コラム基板）の一面に、角筒状のリニアモータケース
を固定的に設け、このリニアモータケースの中心に、移
動体を案内する案内レールを有する軌道プレートを挿通
し、この軌道プレートの両側面とモータケースの両内側
面との間に固定子と可動子とを配置してリニアモータを
形成する構成が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平９−１５０３３
４号公報に記載された発明は、移動体の左右上下方向の
各面のそれぞれを均一に案内面で摺動自在に支持するに
は、案内面を極めて精密に加工しなければならないの
で、製作が非常に困難であると予想される。
４号公報に記載された発明は、移動体の左右上下方向の
各面のそれぞれを均一に案内面で摺動自在に支持するに
は、案内面を極めて精密に加工しなければならないの
で、製作が非常に困難であると予想される。
【０００７】また、特開平８−３０９６４１号公報に記
載された構造は、移動体を摺動自在に案内するとともに
リニアモータの固定子を支持するための軌道プレート
が、周囲が閉塞されたリニアモータケースの中心に挿通
されているため、この軌道プレートを固定するにはその
両端を支持するしかない。したがって、軌道プレートの
全長が移動体のストロークの長さに対応して長い場合に
は、その軌道プレートを両端だけで支持する構造では、
その軌道プレートの中央部が変形するおそれがある。さ
らに、移動体にリニアモータを囲繞するリニアモータケ
ースを設けているので、移動体の質量が増加してしま
う。移動体の質量が増加すると、この移動体を摺動自在
に案内する案内面にも負担がかかるだけでなく、移動体
の発進停止の応答性にも影響が生ずる。
載された構造は、移動体を摺動自在に案内するとともに
リニアモータの固定子を支持するための軌道プレート
が、周囲が閉塞されたリニアモータケースの中心に挿通
されているため、この軌道プレートを固定するにはその
両端を支持するしかない。したがって、軌道プレートの
全長が移動体のストロークの長さに対応して長い場合に
は、その軌道プレートを両端だけで支持する構造では、
その軌道プレートの中央部が変形するおそれがある。さ
らに、移動体にリニアモータを囲繞するリニアモータケ
ースを設けているので、移動体の質量が増加してしま
う。移動体の質量が増加すると、この移動体を摺動自在
に案内する案内面にも負担がかかるだけでなく、移動体
の発進停止の応答性にも影響が生ずる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも一条のＶ字形軌道部を含む案内面を有する支
持体と、前記Ｖ字形軌道部により位置決めされる係合部
を有して前記案内面に摺動自在に支えられた移動体と、
前記移動体における略鉛直面上で平行に対向配置された
二つの移動体側面とこれらの移動体側面のそれぞれに対
向する前記支持体の二つの支持体側面との相対向する対
向面に配設された二組のリニアモータとを備え、二組の
前記リニアモータは固定子と可動子との間に発生する吸
引力が互いに相反する方向に作用する向きで配置されて
いる。
少なくとも一条のＶ字形軌道部を含む案内面を有する支
持体と、前記Ｖ字形軌道部により位置決めされる係合部
を有して前記案内面に摺動自在に支えられた移動体と、
前記移動体における略鉛直面上で平行に対向配置された
二つの移動体側面とこれらの移動体側面のそれぞれに対
向する前記支持体の二つの支持体側面との相対向する対
向面に配設された二組のリニアモータとを備え、二組の
前記リニアモータは固定子と可動子との間に発生する吸
引力が互いに相反する方向に作用する向きで配置されて
いる。
【０００９】したがって、移動体はその下方に配置され
た支持体によって単に載置状態で支えられるため、移動
体の重力を支える面だけに案内面を形成すればよい。こ
れにより、Ｖ字形軌道部を含む案内面は一方向からの研
削加工で形成することが可能となり、加工が容易とな
る。また、移動体の両側に配設された二組のリニアモー
タの固定子と可動子との間に吸引力が発生するが、その
吸引力はリニアモータ同士で互いに相殺されるため、リ
ニアモータの吸引力により移動体がその移動方向と直交
する方向に変位することがない。これにより、移動体は
Ｖ字形軌道部に荷重を与えることなくそのＶ字形軌道部
に沿って移動し得る。
た支持体によって単に載置状態で支えられるため、移動
体の重力を支える面だけに案内面を形成すればよい。こ
れにより、Ｖ字形軌道部を含む案内面は一方向からの研
削加工で形成することが可能となり、加工が容易とな
る。また、移動体の両側に配設された二組のリニアモー
タの固定子と可動子との間に吸引力が発生するが、その
吸引力はリニアモータ同士で互いに相殺されるため、リ
ニアモータの吸引力により移動体がその移動方向と直交
する方向に変位することがない。これにより、移動体は
Ｖ字形軌道部に荷重を与えることなくそのＶ字形軌道部
に沿って移動し得る。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動体における略鉛直面上で平行に対向配
置された二つの移動体摺動面とこれらの移動体摺動面の
それぞれに対向する前記支持体の二つの支持体摺動面と
の間に、リニアモータの可動子と固定子との間隙よりも
狭い間隙を設けた。
明において、移動体における略鉛直面上で平行に対向配
置された二つの移動体摺動面とこれらの移動体摺動面の
それぞれに対向する前記支持体の二つの支持体摺動面と
の間に、リニアモータの可動子と固定子との間隙よりも
狭い間隙を設けた。
【００１１】したがって、移動体にその移動方向と直交
する方向から外力が作用したとしても、移動体摺動面と
支持体摺動面とは互いに当接してストッパとして機能す
る。これにより、リニアモータの固定子と可動子との接
触を防止することが可能となる。
する方向から外力が作用したとしても、移動体摺動面と
支持体摺動面とは互いに当接してストッパとして機能す
る。これにより、リニアモータの固定子と可動子との接
触を防止することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。まず、図２は工作機械としての平面研
削盤の正面図である。図２に示すように、フレーム１に
は支持体としてのサドル２が前後方向（紙面に垂直な方
向、Ｙ軸方向）に往復移動自在に支持され、このサドル
２には移動体としてのテーブル３が左右方向（Ｘ軸方
向）に移動自在に設けられている。また、フレーム１の
後方にはコラム４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に
設けられている。このコラム４には砥石ヘッド５が設け
られている。
づいて説明する。まず、図２は工作機械としての平面研
削盤の正面図である。図２に示すように、フレーム１に
は支持体としてのサドル２が前後方向（紙面に垂直な方
向、Ｙ軸方向）に往復移動自在に支持され、このサドル
２には移動体としてのテーブル３が左右方向（Ｘ軸方
向）に移動自在に設けられている。また、フレーム１の
後方にはコラム４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に
設けられている。このコラム４には砥石ヘッド５が設け
られている。
【００１３】このような平面研削盤では、テーブル３の
上にワークを固定し、サドル２を移動させてワークのＹ
軸方向の位置を決め、テーブル３をＸ軸方向に往復移動
させる過程で砥石ヘッド５の砥石６をワークに接触さ
せ、砥石ヘッド５をＺ軸方向に送りをかけてワークを研
削する。
上にワークを固定し、サドル２を移動させてワークのＹ
軸方向の位置を決め、テーブル３をＸ軸方向に往復移動
させる過程で砥石ヘッド５の砥石６をワークに接触さ
せ、砥石ヘッド５をＺ軸方向に送りをかけてワークを研
削する。
【００１４】図１は、サドル２とその上部に支持したテ
ーブル３とを示す縦断側面図である。この図１において
は、テーブル３は紙面に対して垂直なＸ軸方向に往復駆
動される。すなわち、サドル２は上方が開口するコの字
形の断面形状をもって形成され、内方に凹部７が形成さ
れている。また、サドル２の上面にはテーブル３を案内
する案内面８が形成されている。この案内面８は、サド
ル２の前縁（紙面左方向）に形成されたＶ字形軌道部９
と、後縁（紙面右方向）に形成されたＶ字形軌道部１０
とによって形成されている。
ーブル３とを示す縦断側面図である。この図１において
は、テーブル３は紙面に対して垂直なＸ軸方向に往復駆
動される。すなわち、サドル２は上方が開口するコの字
形の断面形状をもって形成され、内方に凹部７が形成さ
れている。また、サドル２の上面にはテーブル３を案内
する案内面８が形成されている。この案内面８は、サド
ル２の前縁（紙面左方向）に形成されたＶ字形軌道部９
と、後縁（紙面右方向）に形成されたＶ字形軌道部１０
とによって形成されている。
【００１５】テーブル３には、サドル２のＶ字形軌道部
９，１０により位置決めされる係合部１１，１２がＸ軸
方向の全長にわたって形成されている。これらの係合部
１１，１２は断面がＶ字形の形状をもってテーブル３に
一体に形成されたものであるが、凹状のＶ字形軌道部
９，１０の両面に接触する回転自在のボール又はローラ
に置換してもよい。
９，１０により位置決めされる係合部１１，１２がＸ軸
方向の全長にわたって形成されている。これらの係合部
１１，１２は断面がＶ字形の形状をもってテーブル３に
一体に形成されたものであるが、凹状のＶ字形軌道部
９，１０の両面に接触する回転自在のボール又はローラ
に置換してもよい。
【００１６】本実施の形態では、サドル２の案内面８
は、二条のＶ字形軌道部９，１０により形成されている
が、Ｖ字形軌道部９，１０の何れか一方を平坦面にして
もよい。この場合には、その平坦面に見合った摺動面を
係合部１１，１２の何れか一方に代えてテーブル３に形
成すればよい。また、サドル２のＶ字形軌道部９，１０
は断面形状がＶ字形の溝形状であるがＶ字形の山形形状
であってもよい。サドル２のＶ字形軌道部が山形形状の
場合は、テーブル３に形成する係合部はＶ字形の溝形状
でも回転自在なボール又はローラであってもよい。
は、二条のＶ字形軌道部９，１０により形成されている
が、Ｖ字形軌道部９，１０の何れか一方を平坦面にして
もよい。この場合には、その平坦面に見合った摺動面を
係合部１１，１２の何れか一方に代えてテーブル３に形
成すればよい。また、サドル２のＶ字形軌道部９，１０
は断面形状がＶ字形の溝形状であるがＶ字形の山形形状
であってもよい。サドル２のＶ字形軌道部が山形形状の
場合は、テーブル３に形成する係合部はＶ字形の溝形状
でも回転自在なボール又はローラであってもよい。
【００１７】図１に示すように、テーブル３は複数のボ
ルト１３によって固定された部材１４を有する。テーブ
ル３の一部を構成する部材１４の両外側面には鉛直面上
で平行に対向配置された二つの移動体側面３ａ，３ｂが
形成され、これらの移動体側面３ａ，３ｂのそれぞれに
は可動子（コイル）１５，１６が支持されている。サド
ル２は部材１４を収容する一面開口の凹部７を有し、こ
の凹部７の両内側面には移動体側面３ａ，３ｂと対向す
る支持体側面２ａ，２ｂが形成され、これらの支持体側
面２ａ，２ｂには固定子（永久磁石）１７，１８が固定
されいる。ここで、可動子１５と固定子１７とは一方の
リニアモータ１９を形成し、可動子１６と固定子１８と
は他方のリニアモータ２０を形成している。なお、二組
のリニアモータ１９，２０は固定子１７，１８と可動子
１５，１６との間に発生する吸引力がテーブル３の相反
する方向に作用する向きで配置する条件さえ遵守すれ
ば、サドル２に可動子１５，１６を設け、テーブル３に
固定子１７，１８を設けた構成でもよい。
ルト１３によって固定された部材１４を有する。テーブ
ル３の一部を構成する部材１４の両外側面には鉛直面上
で平行に対向配置された二つの移動体側面３ａ，３ｂが
形成され、これらの移動体側面３ａ，３ｂのそれぞれに
は可動子（コイル）１５，１６が支持されている。サド
ル２は部材１４を収容する一面開口の凹部７を有し、こ
の凹部７の両内側面には移動体側面３ａ，３ｂと対向す
る支持体側面２ａ，２ｂが形成され、これらの支持体側
面２ａ，２ｂには固定子（永久磁石）１７，１８が固定
されいる。ここで、可動子１５と固定子１７とは一方の
リニアモータ１９を形成し、可動子１６と固定子１８と
は他方のリニアモータ２０を形成している。なお、二組
のリニアモータ１９，２０は固定子１７，１８と可動子
１５，１６との間に発生する吸引力がテーブル３の相反
する方向に作用する向きで配置する条件さえ遵守すれ
ば、サドル２に可動子１５，１６を設け、テーブル３に
固定子１７，１８を設けた構成でもよい。
【００１８】したがって、リニアモータ１９，２０を駆
動することにより、テーブル３をＸ軸方向に駆動するこ
とができる。このとき、可動子１５と固定子１７との間
に発生する吸引力と、可動子１６と固定子１８との間に
発生する吸引力とは互いに相殺されるので、テーブル３
の移動方向とは直交する方向（図１では左右方向）への
変位量は少なく、サドル２のＶ字形軌道部９，１０に対
してテーブル３の係合部１１，１２を比較的均一な接触
圧によって接触させることができる。もちろん、両者の
間に油層の静圧をかけることも可能である。
動することにより、テーブル３をＸ軸方向に駆動するこ
とができる。このとき、可動子１５と固定子１７との間
に発生する吸引力と、可動子１６と固定子１８との間に
発生する吸引力とは互いに相殺されるので、テーブル３
の移動方向とは直交する方向（図１では左右方向）への
変位量は少なく、サドル２のＶ字形軌道部９，１０に対
してテーブル３の係合部１１，１２を比較的均一な接触
圧によって接触させることができる。もちろん、両者の
間に油層の静圧をかけることも可能である。
【００１９】本実施の形態においては、テーブル３の部
材１４の両外側面には摺動部材２１，２２が設けられて
いる。この摺動部材２１は、サドル２を構成する材料よ
りも摩擦係数が低い材料により形成されている。サドル
２側に摺動部材を設けた場合はテーブル３を構成する材
料より摩擦係数の低い材料により形成する。もちろん、
キサゲ加工等の油膜保持面をもつ硬質の摺動部材を用い
ることも可能である。
材１４の両外側面には摺動部材２１，２２が設けられて
いる。この摺動部材２１は、サドル２を構成する材料よ
りも摩擦係数が低い材料により形成されている。サドル
２側に摺動部材を設けた場合はテーブル３を構成する材
料より摩擦係数の低い材料により形成する。もちろん、
キサゲ加工等の油膜保持面をもつ硬質の摺動部材を用い
ることも可能である。
【００２０】ここで、何らかの理由によりテーブル３に
その移動方向と直交する方向の外力が作用した場合に、
その外力が作用する方向へのテーブル３の片寄りを制限
するために、摺動部材２１の両外側面に形成された移動
体摺動面２１ａ，２１ｂと、支持体２の凹部７の下部両
内側面に形成された支持体摺動面２ｃ，２ｄとの間の間
隙Ｓ２、並びに摺動部材２２の両外側面に形成された移
動体摺動面２２ａ，２２ｂと、支持体２の凹部７の上部
両内側面に形成された支持体摺動面２ｅ，２ｆとの間の
間隙Ｓ２は、固定子１７，１８と可動子１５，１６との
間の間隙Ｓ１ａ，Ｓ１ｂよりも狭い値に定められてい
る。
その移動方向と直交する方向の外力が作用した場合に、
その外力が作用する方向へのテーブル３の片寄りを制限
するために、摺動部材２１の両外側面に形成された移動
体摺動面２１ａ，２１ｂと、支持体２の凹部７の下部両
内側面に形成された支持体摺動面２ｃ，２ｄとの間の間
隙Ｓ２、並びに摺動部材２２の両外側面に形成された移
動体摺動面２２ａ，２２ｂと、支持体２の凹部７の上部
両内側面に形成された支持体摺動面２ｅ，２ｆとの間の
間隙Ｓ２は、固定子１７，１８と可動子１５，１６との
間の間隙Ｓ１ａ，Ｓ１ｂよりも狭い値に定められてい
る。
【００２１】この間隙Ｓ２の設定について詳述する。リ
ニアモータ、特に、永久磁石（固定子１７，１８）を用
いたリニアモータ１９，２０では、可動子１５，１６と
可動子１７，１８との間隙と吸引力との関係は、図５に
示すように、間隙が小さくなるほど吸引力が増大する特
性を有する。この吸引力は非常に大きく、飽和磁束密度
を［Ｔ］とすると、単位面積当たりの吸引力は約４［ｋ
ｇｆ／cm2 ］にもなる。二つのリニアモータ１９，２０
を対向させた場合の吸引力Ｆは、図４に示すように、間
隙Ｓ１ａの吸引力と間隙Ｓ１ｂの吸引力の合計の特性と
なり、左右のリニアモータ１９，２０の吸引力がつり合
うＣの点でゼロになる。
ニアモータ、特に、永久磁石（固定子１７，１８）を用
いたリニアモータ１９，２０では、可動子１５，１６と
可動子１７，１８との間隙と吸引力との関係は、図５に
示すように、間隙が小さくなるほど吸引力が増大する特
性を有する。この吸引力は非常に大きく、飽和磁束密度
を［Ｔ］とすると、単位面積当たりの吸引力は約４［ｋ
ｇｆ／cm2 ］にもなる。二つのリニアモータ１９，２０
を対向させた場合の吸引力Ｆは、図４に示すように、間
隙Ｓ１ａの吸引力と間隙Ｓ１ｂの吸引力の合計の特性と
なり、左右のリニアモータ１９，２０の吸引力がつり合
うＣの点でゼロになる。
【００２２】Ｖ字形軌道部９，１０を含む案内面８は一
方向からの研削加工で形成することが可能となり、特開
平９−１５０３３４号公報に記載されたように、移動体
の左右上下方向の各面のそれぞれを均一に案内面で摺動
自在に支持する場合に比して加工が容易である特長があ
るが、上記リニアモータ１９，２０が外力を受けても、
可動子１５，１６と固定子１７，１８とが吸着しな条件
がある。若し、サドル２のＶ字形軌道部９，１０の斜面
に沿ってをテーブル３がせり上がった場合には、リニア
モータ１９，２０のリニアモータ１９，２０の吸引力Ｆ
によりテーブル３がせり上がる力がさらに大きくなる場
合がある。
方向からの研削加工で形成することが可能となり、特開
平９−１５０３３４号公報に記載されたように、移動体
の左右上下方向の各面のそれぞれを均一に案内面で摺動
自在に支持する場合に比して加工が容易である特長があ
るが、上記リニアモータ１９，２０が外力を受けても、
可動子１５，１６と固定子１７，１８とが吸着しな条件
がある。若し、サドル２のＶ字形軌道部９，１０の斜面
に沿ってをテーブル３がせり上がった場合には、リニア
モータ１９，２０のリニアモータ１９，２０の吸引力Ｆ
によりテーブル３がせり上がる力がさらに大きくなる場
合がある。
【００２３】テーブル２がせり上がりることにより、左
右のリニアモータ１９，２０の間隙Ｓ１ａ，Ｓ１ｂが異
なった場合、図３に示すように、鉛直線２３に対するＶ
字形軌道部９，１０の片側の開き角度をθ、テーブル３
の質量をＭ、重力加速度をｇ、リニアモータ０９，２０
に発生する吸引力をＦとしたとき、テーブル３がＶ字形
軌道部９，１０の中心（図４におけるＣ）に戻ろうとす
る条件について説明する。
右のリニアモータ１９，２０の間隙Ｓ１ａ，Ｓ１ｂが異
なった場合、図３に示すように、鉛直線２３に対するＶ
字形軌道部９，１０の片側の開き角度をθ、テーブル３
の質量をＭ、重力加速度をｇ、リニアモータ０９，２０
に発生する吸引力をＦとしたとき、テーブル３がＶ字形
軌道部９，１０の中心（図４におけるＣ）に戻ろうとす
る条件について説明する。
【００２４】若し、何らかの外力によりテーブル３が中
心Ｃからずれた場合、Ｖ字形軌道部９，１０をテーブル
３がせり上がろうとする力は、そのずれた変位量Ｓの関
数として、Ｆ（Ｓ） sinθとなる。テーブル３がＶ字形
軌道部９，１０の中心Ｃに戻そうとする力は、Ｍｇ cos
θであるから、テーブル３が何らかの外力によりずれた
場合に中心Ｃに戻す条件は、 Ｆ（Ｓ） sinθ＜Ｍｇ cosθ……（式１） であるから、 Ｆ（Ｓ）＜ cosθ・Ｍｇ／ sinθ＝Ｍｇ／ tanθ……（式２） であることが、テーブル３を中心Ｃに戻す条件となる。
心Ｃからずれた場合、Ｖ字形軌道部９，１０をテーブル
３がせり上がろうとする力は、そのずれた変位量Ｓの関
数として、Ｆ（Ｓ） sinθとなる。テーブル３がＶ字形
軌道部９，１０の中心Ｃに戻そうとする力は、Ｍｇ cos
θであるから、テーブル３が何らかの外力によりずれた
場合に中心Ｃに戻す条件は、 Ｆ（Ｓ） sinθ＜Ｍｇ cosθ……（式１） であるから、 Ｆ（Ｓ）＜ cosθ・Ｍｇ／ sinθ＝Ｍｇ／ tanθ……（式２） であることが、テーブル３を中心Ｃに戻す条件となる。
【００２５】しかして、摺動部材２１の両外側面に形成
された移動体摺動面２１ａ，２１ｂと、支持体２の凹部
７の下部両内側面に形成された支持体摺動面２ｃ，２ｄ
との間の間隙Ｓ２、摺動部材２２の両外側面に形成され
た移動体摺動面２ａ，２ｂと、支持体２の凹部７の上部
両内側面に形成された支持体摺動面２ｅ，２ｆとの間の
間隙Ｓ２は、上記条件を満たすＦ（Ｓ）から逆算できる
Ｓよりも小さい値に設定されている。
された移動体摺動面２１ａ，２１ｂと、支持体２の凹部
７の下部両内側面に形成された支持体摺動面２ｃ，２ｄ
との間の間隙Ｓ２、摺動部材２２の両外側面に形成され
た移動体摺動面２ａ，２ｂと、支持体２の凹部７の上部
両内側面に形成された支持体摺動面２ｅ，２ｆとの間の
間隙Ｓ２は、上記条件を満たすＦ（Ｓ）から逆算できる
Ｓよりも小さい値に設定されている。
【００２６】したがって、移動体摺動面２１ａ，２１ｂ
と支持体摺動面２ｃ，２ｄとにより、また移動体摺動面
２２ａ，２２ｂと支持体摺動面２ｅ，２ｆとによりテー
ブル３の移動方向と直交する方向の動きを規制し、可動
子１５，１６と固定子１７，１８との接触を防止するこ
とができる。また、摺動部材２１，２２はサドル２を構
成する材料よりも摩擦係数が小さい低摩擦部材により形
成されているので、サドル２に当接してもテーブル３を
円滑に移動させることができる。このことは、摺動部材
２１，２２をサドル２側に設けても同様である。
と支持体摺動面２ｃ，２ｄとにより、また移動体摺動面
２２ａ，２２ｂと支持体摺動面２ｅ，２ｆとによりテー
ブル３の移動方向と直交する方向の動きを規制し、可動
子１５，１６と固定子１７，１８との接触を防止するこ
とができる。また、摺動部材２１，２２はサドル２を構
成する材料よりも摩擦係数が小さい低摩擦部材により形
成されているので、サドル２に当接してもテーブル３を
円滑に移動させることができる。このことは、摺動部材
２１，２２をサドル２側に設けても同様である。
【００２７】さらに、テーブル３はサドル２の上に単に
載置状態で支持されるため、案内面８の寸法管理が容易
である。
載置状態で支持されるため、案内面８の寸法管理が容易
である。
【００２８】前実施の形態においては、サドル２は上面
が開口する凹部７を有し、テーブル３は下部中心にサド
ル２の凹部７に収容される部材１４を有し、部材１４の
両外側面（移動体側面３ａ，３ｂ）と凹部７の両内側面
（支持体側面２ａ，２ｂ）との間にリニアモータ１９，
２０を配設した形態で説明した。
が開口する凹部７を有し、テーブル３は下部中心にサド
ル２の凹部７に収容される部材１４を有し、部材１４の
両外側面（移動体側面３ａ，３ｂ）と凹部７の両内側面
（支持体側面２ａ，２ｂ）との間にリニアモータ１９，
２０を配設した形態で説明した。
【００２９】しかし、本発明は、サドル２の中心部に、
テーブル３の部材１４と同様の部材を上方に突出させて
設け、この突出された突部を収容する下面開口の凹部を
テーブル３に形成し、そのサドル２の突部の部分の両外
側面とテーブル３の凹部の両内側面との間にリニアモー
タ１９，２０を配置してもよい。
テーブル３の部材１４と同様の部材を上方に突出させて
設け、この突出された突部を収容する下面開口の凹部を
テーブル３に形成し、そのサドル２の突部の部分の両外
側面とテーブル３の凹部の両内側面との間にリニアモー
タ１９，２０を配置してもよい。
【００３０】このことを図１を参照して説明する。図１
における構成を天地方向に逆にした場合、サドル２とテ
ーブル３とは上下方向の位置が逆になる。このときに上
方になる部材（２）をテーブルとし、下方になる部材
（３）をサドルとする構成である。この場合には、上方
のテーブルの凹部の両内側面とサドルの突部部分の両外
側面との間にリニアモータ１９，２０が配置されること
になる。
における構成を天地方向に逆にした場合、サドル２とテ
ーブル３とは上下方向の位置が逆になる。このときに上
方になる部材（２）をテーブルとし、下方になる部材
（３）をサドルとする構成である。この場合には、上方
のテーブルの凹部の両内側面とサドルの突部部分の両外
側面との間にリニアモータ１９，２０が配置されること
になる。
【００３１】すなわち、二つのリニアモータは、移動体
における略鉛直面上で平行に対向配置された二つの移動
体側面とこれらの移動体側面のそれぞれに対向する支持
体の二つの支持体側面との相対向する対向面に配設され
ていればよいということである。
における略鉛直面上で平行に対向配置された二つの移動
体側面とこれらの移動体側面のそれぞれに対向する支持
体の二つの支持体側面との相対向する対向面に配設され
ていればよいということである。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、少なくとも一条
のＶ字形軌道部を含む案内面を有する支持体と、前記Ｖ
字形軌道部により位置決めされる係合部を有して前記案
内面に摺動自在に支えられた移動体と、前記移動体にお
ける略鉛直面上で平行に対向配置された二つの移動体側
面とこれらの移動体側面のそれぞれに対向する前記支持
体の二つの支持体側面との相対向する対向面に配設され
た二組のリニアモータとを備え、二組の前記リニアモー
タは固定子と可動子との間に発生する吸引力が互いに相
反する方向に作用する向きで配置されているので、移動
体をその下方に配置された支持体によって単に載置状態
で支えることができる。これにより、支持体の案内面の
寸法管理を容易にすることができる。また、移動体の両
側に配設された二組のリニアモータの固定子と可動子と
の間に吸引力が発生するが、その吸引力はリニアモータ
同士で互いに相殺されるため、リニアモータの吸引力に
より移動体がその移動方向と直交する方向に変位するこ
とがない。これにより、移動体をＶ字形軌道部に荷重を
与えることなくそのＶ字形軌道部に沿って移動させるこ
とができる。
のＶ字形軌道部を含む案内面を有する支持体と、前記Ｖ
字形軌道部により位置決めされる係合部を有して前記案
内面に摺動自在に支えられた移動体と、前記移動体にお
ける略鉛直面上で平行に対向配置された二つの移動体側
面とこれらの移動体側面のそれぞれに対向する前記支持
体の二つの支持体側面との相対向する対向面に配設され
た二組のリニアモータとを備え、二組の前記リニアモー
タは固定子と可動子との間に発生する吸引力が互いに相
反する方向に作用する向きで配置されているので、移動
体をその下方に配置された支持体によって単に載置状態
で支えることができる。これにより、支持体の案内面の
寸法管理を容易にすることができる。また、移動体の両
側に配設された二組のリニアモータの固定子と可動子と
の間に吸引力が発生するが、その吸引力はリニアモータ
同士で互いに相殺されるため、リニアモータの吸引力に
より移動体がその移動方向と直交する方向に変位するこ
とがない。これにより、移動体をＶ字形軌道部に荷重を
与えることなくそのＶ字形軌道部に沿って移動させるこ
とができる。
【００３３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、移動体における略鉛直面上で平行に対向配
置された二つの移動体摺動面とこれらの移動体摺動面の
それぞれに対向する前記支持体の二つの支持体摺動面と
の間に、リニアモータの可動子と固定子との間隙よりも
狭い間隙を設けたので、移動体にその移動方向と直交す
る方向から外力が作用したとしても、移動体摺動面と支
持体摺動面とは互いに当接してストッパとして機能す
る。これにより、リニアモータの固定子と可動子との接
触を防止することが可能となる。
明において、移動体における略鉛直面上で平行に対向配
置された二つの移動体摺動面とこれらの移動体摺動面の
それぞれに対向する前記支持体の二つの支持体摺動面と
の間に、リニアモータの可動子と固定子との間隙よりも
狭い間隙を設けたので、移動体にその移動方向と直交す
る方向から外力が作用したとしても、移動体摺動面と支
持体摺動面とは互いに当接してストッパとして機能す
る。これにより、リニアモータの固定子と可動子との接
触を防止することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態における平面研削盤の正
面図である。
面図である。
【図２】サドルとテーブルとの関係を示す縦断側面図で
ある。
ある。
【図３】リニアモータの吸引力がＶ字形軌道部に作用す
る様子を示す説明図である。
る様子を示す説明図である。
【図４】テーブルの変位によるリニアモータの吸引力の
変化を示す説明図である。
変化を示す説明図である。
【図５】リニアモータの固定子と可動子との間隙と吸引
力との関係を示す特性図である。
力との関係を示す特性図である。
２ 支持体 ２ａ，２ｂ 支持体側面 ２ｃ〜２ｆ 支持体摺動面 ３ 移動体 ３ａ，３ｂ 移動体側面 ２１ａ，２１ｂ 移動体摺動面 ２２ａ，２２ｂ 移動体摺動面 ８ 案内面 ９，１０ Ｖ字形軌道部 １１，１２ 係合部 １５，１６ 可動子 １７，１８ 固定子 １９，２０ リニアモータ Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ 固定子と可動子との間の間隙 Ｓ２ 移動体摺動面と支持体摺動面との間の間隙
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも一条のＶ字形軌道部を含む案
内面を有する支持体と、前記Ｖ字形軌道部により位置決
めされる係合部を有して前記案内面に摺動自在に支えら
れた移動体と、前記移動体における略鉛直面上で平行に
対向配置された二つの移動体側面とこれらの移動体側面
のそれぞれに対向する前記支持体の二つの支持体側面と
の相対向する対向面に配設された二組のリニアモータと
を備え、二組の前記リニアモータは固定子と可動子との
間に発生する吸引力が互いに相反する方向に作用する向
きで配置されていることを特徴とする工作機械の移動体
駆動装置。 - 【請求項２】 移動体における略鉛直面上で平行に対向
配置された二つの移動体摺動面とこれらの移動体摺動面
のそれぞれに対向する前記支持体の二つの支持体摺動面
との間に、リニアモータの可動子と固定子との間隙より
も狭い間隙を設けたことを特徴とする請求項１記載の工
作機械の移動体駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6639898A JPH11262832A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 工作機械の移動体駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6639898A JPH11262832A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 工作機械の移動体駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262832A true JPH11262832A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13314677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6639898A Pending JPH11262832A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 工作機械の移動体駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11262832A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002283172A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 工作機械のテ−ブル送り装置 |
| JP2008221412A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Univ Of Electro-Communications | レンズ芯出し装置 |
| JP2010115744A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 垂直移動テーブルの駆動装置 |
-
1998
- 1998-03-17 JP JP6639898A patent/JPH11262832A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002283172A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 工作機械のテ−ブル送り装置 |
| JP2008221412A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Univ Of Electro-Communications | レンズ芯出し装置 |
| JP2010115744A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 垂直移動テーブルの駆動装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060405 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060411 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060606 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060803 |