JPS622027A - 減速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えばピストンの直線運動をボールねじを利
用して回転運動に変換しその回転量検出によりピストン
及びこれに連結された作業テーブルの運動量（位（１）
を高精度に検出しながら設定位置において運動を停止さ
せるとか、或いはロボット１−ムのような回転や揺動部
材の作動を司る駆動回転源の回転を設定位置）こおいて
停止させる場合で、特に高速運動状態での停止時におけ
るショックを緩和する目的で速度を低下させるために用
いられる減速機構に関する。

〈従来の技術〉 高速運動状態で急激にブレーキをかけて運動を停止させ
ると、慣性エネルギーによって構成要素等に多大なショ
ックを与えるばかりでなく、ブレーキ負担も大で摩擦板
の損耗などブレーキ寿命にも悪影響をもたらす問題があ
り、このような場合の対策として一般的にブレーキをか
ける直前暴と運動速度を一旦、減速させる手段が採られ
るのである。

かかる減速手段として従来一般にはすべり摩擦を利用す
るものが主流であった。

く発明が解決しようとする問題点〉 然し乍ら、このようなすべり摩擦を利用する減速機構は
、最終停止ブレーキのブレーキ負担が分担されるだけで
あって、停止時のショックの極大値は低下するものの、
減速開始時から停止が完了するまでに必要な入力エネル
ギー及び構成要素等に与える全衝撃エネルギーは単一ブ
レーキによる急速停止の場合と大差がない。その上、摩
擦面の摩耗等によって減速性能が経時的に劣化すること
は免れ得ない問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 本悼男はかかる問題を合理的に解決する点に目的を有す
るものであって、この目的を達成するために開発された
本発明に係る減速機構は、駆動回転部材と回転固定部材
とに、前記駆動回転部材の回転軸芯方向で相対向する状
態で、かつ相対遠近移動自在な面を設け、この対向面間
に、回転周方向で複数個のローラをそれらの回転軸芯が
駆動回転部材の回転半径方向に沿って姿勢位置する状急
に配置させるとともに、前記対向面を相対辺・接移動さ
せて前記ローラ群にスラスト荷重を付与する装置を設け
たという構成をと特徴を有するものである。

く作　用〉 上記の如き特徴構成を有する本発明に係る減速機構によ
れば、前記駆動回転部材の回転時で、該部材の回転によ
って被動される物体が設定停止位置近くに達した時の信
号を受けて前記スラスト荷重付与装置を動作させて前記
対向面の挟持作用をもって前記ローラ群にスラスト荷重
を付与すると、これらローラ群は前記駆動回転部材の半
径方向に沿って姿勢位置すゐ軸芯の周プで自転しながら
駆動回転部甘め回転軸芯周りを公転するが、この場合、
前記ローラ群の半径方向外周部と内周部とでは公転速度
に差がある。

この周速差によってローラ群には接線方向の移動力が働
き、この接線方向移動力が相対回転する対向面の抵抗、
即ち、駆動回転部材の回転抵抗となってその回転速度が
低下される。このような減速状態でブレーキを作用させ
ることにより、ショックの少ない状態でスムーズな回転
停止が得られるのであり、また、前記ローラ群に対して
付与するスラスト荷重の値を増減変化させることで、駆
動回転部材の回転速度をｉ数段に調整することが可能で
ある。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図乃至第３図においてｓ　（”）は空圧などの流体
圧給排用接続口αｌａ）及びαｌｂ）を有するヘッドカ
バーαＩＮ及びエンドカバー０１均とこれら両力バーα
ＩＡ）、α１匂間に亘って固定連結されたシリンダチュ
ーブαｌＯを備えたシリンダ本体であり、（ｓ）ｈこの
シリンダ本体（１））のシリンダチューブａＩＱ内に摺
動自在をこ嵌合保持されたピストン体であって、このピ
ストン体（９）の先端部と固定連結のピストンロッドα
（２）が前記エンドカー−０１ｍを貫通して外方に突出
延設されていて、被動装置を直線往復運動させゐように
構成しである。Ｑ４は前記ピストン体（９）の後端側に
固定のホルダー−を介して該ピストン体（３）と一体移
動状態に固定保持されたナツト体であって、多数のポー
ル群α切を循環移動自在に内装保持している。＋１）は
駆動回転部材の一例で、前記ナツト体（１４）の前記ボ
ール群０４Ｎが転動する螺旋溝αＮを有しナツト体α菊
に螺合する螺軸であって、この螺軸（１）とナツト体Ｉ
とでピストン体（１）３の直線運動を回転運動に変換す
るボールねじα１が構成され、このボールねじα〔の前
記螺軸（１）先端部側が前記ピストンロッド（ｌ匂の中
心孔α２Ａ）内憂こ挿入支承され、かつ後端部に同志一
体連投の出力軸部α均がシールバッキング０荀、ベアリ
ング（Ｉｇｌを介して前記ヘッドカバー０１局に支承さ
れ、シリンダ本体（１））に対しては摺動規制状態で回
転のみ自在構成されている。（８）は前記螺軸（１）の
出力軸部α匂に装着された電磁ブレーキであり、（））
は前記出力軸部（１撞の端部に可接手（ｌηを介して直
結させた回転量検出器の一例である所のパルスエンコー
ダであって、ピストン体ｔｓ＋の直線移動量を回転量で
検出するものである。囚は前記シリンダ本体（１すのヘ
ッドカバーα１へと前記電磁ブレーキ（８）との間に介
在された減速機構であって、次のように構成されている
。

即ち、第２図及び第３図で明示の如く、駆動回転部材の
一例である前記螺軸（１）の出力軸部α均に回転体（１
８）をキー化めするとともに、回転固定部材として、前
記出力軸部（ＩＢ）の外周において前記ヘッドカバーα
ＩＡ）に固定の端板α９／ｌｉ）と電磁ブレーキ（８）
のブレーキケース（Ｂ刀に固定の端板α９１）９　との
間に亘って出力軸部αＢ）と同芯状に固定連結の短尺シ
リンダケースα９Ｑ内に、一方の端板α９匂の肉厚内に
貫設の流路−を介して給排気される空圧により出力軸部
α均の軸芯方向に摺動移動のみ自在なピストン体（２）
を嵌合保持させることにより、回転軸芯方向で相対向し
、かつ軸芯方向に相対遠近移動自在な面（３）、（４）
を構成させる。そして、前記対向面（３）、（４）間に
は、一対のレース（２ｏＡ）、　（２０ゆ間に回転周方
向で複飲個のローラ（６）・φをそれらの回転軸芯が回
転体（ハ）の回転半径方向に沿って姿勢位置する状態に
配置したスラストベアリングが一方の面（３）側に固定
保持される状態に介在されているとともに、前記対向面
（３）、　ｆｉｌを相対近接移動させて前記スラストベ
アリングのローラ（５）−鐙群にスラスト荷重を付与す
る装置（６）を、前記シリンダケースα９Ｑ及びピスト
ン体（２）からなる空圧シリンダ装置をもって構成した
ものである。

上記実施例で示した装置においては、前記シリンダ本体
（１））のピストン体（９）両室に空圧など流体圧を給
排させてピストン体（９）を直線摺動運動させると、ピ
ストンロッドａ’ａに連結の波動装置が＠線往復運動す
るとともに、その直線運動がボールねじ（１０）の働き
で螺軸（１）の回転運動に変換される。この螺軸（１）
の回転量をパルスエンコーダ（７）で検出することによ
り、前記波動装置の変位量を計測し、これが設定値にな
ったとき電磁ブレーキ（８）を作動させて螺軸（１）に
制動力を付与すると同時に、流体圧供給系の電磁弁を閉
動させてピストン体（９）の作動を停止することによっ
て、波動装置を設定位置で停止させるといった位置決め
制御が行なわれるのであるが、この基金、前記ブレーキ
（８）の制動作用直前に、前記空圧シリンダ装置のシリ
ンダケースα９Ｑ内に空圧を供給しピストン体（２）を
摺動移動させて前記スラストベアリングのローラ（５）
・・群にスラスト荷重を付加することにより、前述のく
作用〉の項で説明した通りの回転抵抗が発生して螺軸（
１）の回転速度、及びピストン体（９）の運動速度が低
下する。この減速状態でブレーキ（８）を作動させるこ
とにより、ショックの少ないスムーズかり安全な停止が
行なわれるに至るのである。

尚１本発明減速機構は、上述実施例で示したようにＩｉ
！４）運動を回転運動に変換する装置の減速機構以外に
も、例えば電動モータや流体モータなど各種の回転、或
いは揺動駆動装置の回転速度制御に適用できるものであ
る。

また、前記ローラ（６］は直円柱形状であっても、直円
錐形状であっても良い。

く発明の効果〉 以上詳述したことからも明らかなように本発明による時
は、 （１）　　ショックの少ない定位置停止を実現するに際
しての減速作用が、回転半径方向１こ沿って姿勢位置す
る軸芯周りに回転（回転）自在な状態で回転周方向に放
射状に配置したローフ群にスラスト荷重を付与すること
に伴なって周速度差番こより発生°される接線方向の移
動力を回転抵抗とする減速作用であるから、既記従来例
の如くすべり摩擦による抵抗に比して入力／抵抗比が小
さく、少ない入力エネルギ−で大きな減速比が得られる
。

（２）シかも、前記対向面間に働く摩擦はころがり摩擦
であって、接触面の摩耗等を従来に比して極減すること
ができる。

（３）従って、ショックの非常番ζ少なｈ状態で確実、
スムーズな減速が得られ、所期の定位置停止を確実かつ
高精度憂こ行なえ、かつその状態を長年月に亘って安定
維持することができる。

“　（４）その上、許容メカショック範囲内での減速比
の調節幅も広くとれ、駆動回転速度、被動装置の負荷等
に対する適用範囲が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部の拡大縦断側面図、第２図は第１図ｎ−ｎ
線での縦断正面図、第３図は本発明減速機構を組込んだ
装置の全体縦断側面図である。 ＋１）は駆動回転部材（螺軸）　、　［２１は回転固定
部材（ピストン体）　、　（ａ＋、　（４）は対向面、
（６］はローラ、（６）はスラスト荷重付Ｊ５−装置（
シリンダ装置）、（７）は回転量検出器（パルスエンコ
ーダ）　、［８）はブレーキ、（９）はピストン体、ｆ
ｌＯ）　ｕボールねじである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］駆動回転部材（１）と回転固定部材（２）とに、
   前記駆動回転部材（１）の回転軸芯方向で相対向する状
   態で、かつ相対遠近移動自在な面（３）、（４）を設け
   、この対向面（３）、（４）間に、回転周方向で複数個
   のローラ（５）・・をそれらの回転軸芯が駆動回転部材
   （１）の回転半径方向に沿つて姿勢位置する状態に配置
   させるとともに、前記対向面（３）、（４）を相対近接
   移動させて前記ローラ（５）・・群にスラスト荷重を付
   与する装置（６）を設けてあることを特徴とする減速機
   構。 ［２］前記スラスト荷重付与装置（６）が空圧を利用し
   たシリンダ装置である特許請求の範囲第［１］項に記載
   の減速機構。 ［３］前記駆動回転部材（１）が回転量検出器（７）及
   びブレーキ（８）を備えたものである特許請求の範囲第
   ［１］項に記載の減速機構。 ［４］前記駆動回転部材（１）がピストン体（９）の直
   線運動を回転運動に変換するボールねじ（１０）の螺軸
   である特許請求の範囲第［１］項に記載の減速機構。