(57)【要約】【課題】可動部を精度よく位置決めすると共に、前記位置決めされた可動部の位置ずれを確実に防止することが可能なリニアモータ用ブレーキ装置及びリニアモータの可動部の位置決め方法を提供する。【解決手段】コイル３６ａ、３６ｂから発生する各磁束が板ばね４６の内部を通過すると、前記板ばね４６、ねじ４８及び磁束通過部材５２には、前記各磁束に起因する電磁力が発生し、ブレーキパッド５０は、前記板ばね４６の弾発力に抗する前記電磁力の作用によりスライドテーブル３２から離間する。この結果、可動部２０は、固定部１６に対して変位可能となる。一方、前記コイル３６ａ、３６ｂからの各磁束の発生が停止すると、前記ブレーキパッド５０は、前記電磁力の消滅により、前記板ばね４６の弾発力の作用でスライドテーブル３２を押圧する。この結果、可動部２０は、固定部１６に対して位置決め固定される。【選択図】図４
2006307882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めが可能なリニアモータ用ブレーキ装置であって、
前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、
前記磁束発生部から発生する磁束が前記弾性部材内を通過する際に、該弾性部材の先端部は、前記磁束に起因する電磁力によって前記弾発力に抗して前記可動部より離間することが可能であり、
前記磁束発生部からの前記磁束の低下又は停止によって前記電磁力が低下又は消滅した際に、前記弾性部材の先端部は、前記弾発力により前記可動部を押圧して前記固定部に対する前記可動部の位置決めを行う
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１記載のブレーキ装置において、
前記弾性部材の先端部には、ブレーキパッドが前記可動部と面接触するように配置され、
前記磁束が前記弾性部材内を通過する際に、前記ブレーキパッドは、前記電磁力によって前記弾発力に抗して前記可動部より離間することが可能であり、
前記電磁力が低下又は消滅した際に、前記ブレーキパッドは、前記弾発力により前記可動部を面接触で押圧して前記固定部に対する前記可動部の位置決めを行う
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のブレーキ装置において、
前記弾性部材の先端部には、磁性体からなる前記固定部に対向して磁性体からなる磁束通過部材が配置され、
前記磁束発生部から前記磁束が発生した際に、前記磁束発生部、前記弾性部材、前記磁束通過部材及び前記固定部を通過する前記磁束の磁路が形成される
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、
前記弾性部材は、板ばねである
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、
前記磁束発生部は、電磁石である
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のブレーキ装置において、
前記ブレーキ装置は、前記固定部と、該固定部に対向配置された前記可動部との間に配置されている
ことを特徴とするリニアモータ用ブレーキ装置。
【請求項７】
リニアモータ用ブレーキ装置を用いてリニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めを行う位置決め方法であって、
前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、
前記弾性部材の先端部が前記可動部を押圧している状態で、前記磁束発生部から磁束を発生させて前記弾性部材内を通過させることにより、前記磁束に起因する電磁力によって前記弾性部材の先端部を前記可動部より離間させる第１ステップと、
前記弾性部材の先端部が前記可動部より離間した状態で、前記固定部に対して前記可動部を変位させる第２ステップと、
前記可動部が所定位置にまで変位した際に、前記磁束発生部からの前記磁束の発生を停止して前記電磁力を消滅させることにより、前記弾性部材の先端部を前記弾発力によって前記可動部に押圧し、前記固定部に対して前記可動部を位置決めする第３ステップと、
前記弾性部材の先端部が前記可動部を位置決めした状態で、前記固定部に対する前記可動部の変位動作を停止する第４ステップと、
を有する
ことを特徴とするリニアモータの可動部の位置決め方法。
【請求項８】
リニアモータ用ブレーキ装置を用いてリニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めを行う位置決め方法であって、
前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、
前記弾性部材の先端部が前記可動部を押圧している状態で、前記磁束発生部から磁束を発生させて前記弾性部材内を通過させることにより、前記磁束に起因する電磁力によって前記弾性部材の先端部より前記可動部に対する押圧力を低減させる第１ステップと、
前記押圧力が低減した状態で、前記固定部に対して前記可動部を変位させる第２ステップと、
前記可動部が所定位置にまで変位した際に、前記磁束発生部からの前記磁束の発生を停止して前記電磁力を消滅させることにより、前記弾性部材の先端部を前記弾発力によって前記押圧力を増大させ、前記固定部に対して前記可動部を位置決めする第３ステップと、
前記弾性部材の先端部が前記可動部を位置決めした状態で、前記固定部に対する前記可動部の変位動作を停止する第４ステップと、
を有する
ことを特徴とするリニアモータの可動部の位置決め方法。
【請求項９】
請求項８記載の位置決め方法において、
前記磁束発生部は、前記第１〜第３ステップで前記磁束の大きさを調整することにより前記電磁力の大きさを制御する
ことを特徴とするリニアモータの可動部の位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めを行うリニアモータ用ブレーキ装置及び前記可動部の位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、その可動部及び固定部のいずれか一方にコイルを配置し、必要に応じて他方に永久磁石を対向配置して、前記コイルに電流を流した際にフレミングの左手の法則に基づいて発生する推力で前記可動部を変位させる。この場合、前記可動部にはブレーキ装置が配置されており、前記コイルへの給電が停止したときや前記可動部が所定位置にまで変位したときには、前記ブレーキ装置の駆動により前記可動部は所定位置で位置決めされる（特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されているブレーキ装置では、可動部の側部に板状部材を介して電磁石及びブレーキパッドが取り付けられ、一方で、前記可動部の側部に対向する前記固定部の片方の側部に、前記電磁石及び前記ブレーキパッドに対向してブレーキ用ベースが配置されている。この場合、前記電磁石への通電を停止すると、該電磁石と前記ブレーキパッドとの間に配置されたコイルばねの付勢力で該ブレーキパッドが前記ブレーキ用ベースを押圧するので、前記可動部は所定位置で位置決めされる。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているブレーキ装置では、可動部の側部より板状部材が固定部の片方の側部に沿って延在し、前記板状部材の先端部には、電磁石が前記固定部の側部と対向配置されている。この場合、前記電磁石に対する通電を停止すると、該電磁石の先端部に取り付けられた永久磁石からの磁束に起因する電磁力で、前記電磁石が前記永久磁石を介して前記固定部の側部を押圧し、前記可動部は所定位置で位置決めされる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８４６８６号公報
【特許文献２】特開平８−２５１９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近時、リニアモータには、例えば、１μｍ以下の位置決めが必要とされており、このような高精度の位置決めを達成するためには、ブレーキ装置を用いて前記リニアモータの可動部を正確に位置決めしなければならない。そのためには、ブレーキパッドと該ブレーキパッドの固定部材との間におけるガタをできる限り小さくすると共に、前記ブレーキパッドと前記可動部とのガタや位置ずれをできる限り抑制する必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたブレーキ装置では、ブレーキパッドとその固定部材との間の遊びがガタとなり、上記した１μｍ以下の精度で前記可動部の位置決めを行うことができない。一方、特許文献２に開示されたブレーキ装置では、電磁石とブレーキパッドとが一体となっているが、該電磁石を支持する板ばねの剛性が確保されていないので、可動部の位置決めを行っても前記ブレーキ装置に対する前記可動部の位置ずれを防止することができない。さらに、特許文献１、２では、ブレーキパッドの剛性が確保されていないので、可動部の位置決めを行っても前記ブレーキパッドの変形により、一旦位置決めされた前記可動部が位置ずれするという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、可動部を精度よく位置決めすると共に、前記位置決めされた可動部の位置ずれを確実に防止することが可能なリニアモータ用ブレーキ装置及びリニアモータの可動部の位置決め方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置は、リニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めが可能なリニアモータ用ブレーキ装置であって、前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、前記磁束発生部から発生する磁束が前記弾性部材内を通過する際に、該弾性部材の先端部は、前記磁束に起因する電磁力によって前記弾発力に抗して前記可動部より離間することが可能であり、前記磁束発生部からの前記磁束の低下又は停止によって前記電磁力が低下又は消滅した際に、前記弾性部材の先端部は、前記弾発力により前記可動部を押圧して前記固定部に対する前記可動部の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１０】
上記した構成によれば、前記磁束発生部から発生する前記磁束が前記弾性部材の内部を通過すると、前記先端部は、前記磁束に起因する前記電磁力によって、前記弾発力に抗して前記可動部より離間可能である。この結果、前記可動部は、前記固定部に対して変位可能となる。
【００１１】
一方、前記磁束発生部からの前記磁束が低下又は停止すると、前記弾性部材に作用する前記電磁力が低下又は消滅するので、前記先端部は、前記弾発力により前記可動部を押圧し、該可動部は、前記固定部に対して位置決めされる。この結果、前記可動部は、前記固定部に対して位置決め保持される。
【００１２】
すなわち、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前記磁束発生部からの前記磁束を低下又は停止して前記電磁力を低下又は消滅させることにより、前記可動部を前記弾性部材の前記弾発力によって前記固定部に対して位置決め保持する。そのため、電磁力で可動部を位置決め保持する従来技術に係るブレーキ装置と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【００１３】
また、ブレーキ装置を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前述したように、前記弾性部材の弾発力によって可動部を位置決めするので、位置決め完了後における前記ブレーキ装置及びリニアモータからの発熱を抑制することができる。
【００１４】
このように、前記ブレーキ装置は、前記電磁力を利用せずに前記弾発力のみで前記可動部の位置決め保持を行うので、該可動部を高精度に位置決めすることができる。
【００１５】
また、前記弾発力のみで前記可動部を位置決め保持することにより、位置決め完了後の前記ブレーキ装置及び前記リニアモータからは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置及び前記リニアモータを組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前記弾性部材が前記基端部より前記支持部を介して前記固定部に固定され、前記電磁力が低下又は消滅した際に前記先端部が前記可動部を直接押圧して位置決めを行うので、従来技術に係るブレーキ装置と比較して、前記可動部の変位方向に対するガタが小さいので、高精度で且つ短時間に前記可動部を位置決めすることが可能となる。
【００１７】
ここで、前記弾性部材の先端部には、ブレーキパッドが前記可動部と面接触するように配置され、前記磁束が前記弾性部材内を通過する際に、前記ブレーキパッドは、前記電磁力によって前記弾発力に抗して前記可動部より離間することが可能であり、前記電磁力が低下又は消滅した際に、前記ブレーキパッドは、前記弾発力により前記可動部を面接触で押圧して前記固定部に対する前記可動部の位置決めを行うことが好ましい。前記ブレーキパッドを用いて前記可動部を面接触で押圧することにより、より正確に前記可動部を位置決めすることができる。
【００１８】
また、前記弾性部材の先端部には、磁性体からなる前記固定部に対向して磁性体からなる磁束通過部材が配置され、前記磁束発生部から前記磁束が発生した際に、前記磁束発生部、前記弾性部材、前記磁束通過部材及び前記固定部を通過する前記磁束の磁路が形成されることが好ましい。前記磁束通過部材を前記先端部に配置することにより、前記磁束が前記先端部近傍に集中し、該先端部により大きな電磁力が作用する。この結果、前記可動部からの前記先端部の離間動作を容易に行うことができると共に、より小さな磁束で前記先端部を前記可動部より離間させることが可能となる。
【００１９】
さらに、上述した構成において、前記弾性部材を板ばねとし、前記磁束発生部を電磁石とすることが好ましい。
【００２０】
さらにまた、前記ブレーキ装置は、前記固定部と、該固定部に対向配置された前記可動部との間に配置されていることが好ましい。前記ブレーキ装置を前記固定部と前記可動部との間に配置することにより、前記可動部を位置決め保持する際に該可動部に作用するモーメントを低減することが可能となるので、前記ブレーキ装置を保持する前記固定部の負担が小さくなり、この結果、前記ブレーキ装置及び前記リニアモータの耐久性を向上することが可能となる。
【００２１】
また、本発明に係るリニアモータの可動部の位置決め方法は、リニアモータ用ブレーキ装置を用いてリニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めを行う位置決め方法であって、前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、前記弾性部材の先端部が前記可動部を押圧している状態で前記磁束発生部から磁束を発生させて前記弾性部材内を通過させることにより前記磁束に起因する電磁力によって前記弾性部材の先端部を前記可動部より離間させる第１ステップと、前記弾性部材の先端部が前記可動部より離間した状態で前記固定部に対して前記可動部を変位させる第２ステップと、前記可動部が所定位置にまで変位した際に前記磁束発生部からの前記磁束の発生を停止して前記電磁力を消滅させることにより前記弾性部材の先端部を前記弾発力によって前記可動部に押圧し前記固定部に対して前記可動部を位置決めする第３ステップと、前記弾性部材の先端部が前記可動部を位置決めした状態で前記固定部に対する前記可動部の変位動作を停止する第４ステップとを有することを特徴とする。
【００２２】
前記リニアモータにおいては、前記固定部又は前記可動部のいずれか一方にコイルを配置し、他方に該コイルと対向して永久磁石を配置している。
【００２３】
そして、上記した構成によれば、先ず、前記第１ステップにおいて、前記弾発力に抗する前記電磁力によって前記先端部を前記可動部より離間させ、前記第２ステップにおいて、前記コイルを通電して該コイルから発生する磁束と前記永久磁石から発生する磁束とに起因する推力によって、前記可動部を前記固定部に対して変位可能とする。次いで、前記第３ステップにおいて、前記可動部が前記所定位置にまで変位した後に、前記電磁力を消滅させて前記先端部を前記弾発力によって前記可動部に押圧させて前記固定部に対して前記可動部を位置決め固定する。最後の前記第４ステップにおいて、前記コイルに対する通電を停止する。
【００２４】
この場合、前記弾発力によって前記可動部の位置決めを行っているので、電磁力による位置決め保持と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【００２５】
また、ブレーキ装置を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本発明に係る位置決め方法では、前述したように、前記弾性部材の弾発力によって可動部を位置決めするので、位置決め完了後における前記ブレーキ装置及びリニアモータからの発熱を抑制することができる。
【００２６】
このように、前記ブレーキ装置は、前記電磁力を利用せずに前記弾発力のみで前記可動部の位置決め保持を行うので、該可動部を高精度に位置決めすることができる。
【００２７】
また、前記弾発力のみで前記可動部を位置決め保持することにより、位置決め完了後の前記ブレーキ装置及び前記リニアモータからは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置及び前記リニアモータを組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【００２８】
さらに、本発明に係るリニアモータの可動部の位置決め方法は、リニアモータ用ブレーキ装置を用いてリニアモータの固定部に対する該リニアモータの可動部の位置決めを行う位置決め方法であって、前記ブレーキ装置は、前記可動部より離間し且つ前記固定部に配置された支持部と、該支持部により基端部が片持ち支持され且つ前記基端部を支点として先端部が弾発力により前記可動部を押圧可能な磁性体からなる弾性部材と、平面視で前記弾性部材と重なり合い且つ前記可動部より離間して前記固定部に配置された磁束発生部とを有し、前記弾性部材の先端部が前記可動部を押圧している状態で前記磁束発生部から磁束を発生させて前記弾性部材内を通過させることにより前記磁束に起因する電磁力によって前記弾性部材の先端部より前記可動部に対する押圧力を低減させる第１ステップと、前記押圧力が低減した状態で前記固定部に対して前記可動部を変位させる第２ステップと、前記可動部が所定位置にまで変位した際に前記磁束発生部からの前記磁束の発生を停止して前記電磁力を消滅させることにより前記弾性部材の先端部を前記弾発力によって前記押圧力を増大させ前記固定部に対して前記可動部を位置決めする第３ステップと、前記弾性部材の先端部が前記可動部を位置決めした状態で前記固定部に対する前記可動部の変位動作を停止する第４ステップとを有することを特徴とする。
【００２９】
上記した構成によれば、前記弾性部材の先端部から前記可動部に対する前記押圧力を低減させた状態で、前記固定部に対して該可動部を変位させるので、前記リニアモータを立設し且つ前記可動部にワークを固定した状態で該可動部を鉛直方向に沿って変位する際に、前記ワークの下方への落下を防止することが可能となる。また、前記可動部に推力が作用するまで該可動部を前記弾性部材で押圧すれば、前記可動部や前記ワークの下方への落下を確実に防止することができる。
【００３０】
ここで、前記磁束発生部は、前記第１〜第３ステップで前記磁束の大きさを調整することにより前記電磁力の大きさを制御することが好ましい。これにより、前記第１〜第３ステップにおいて、前記弾性部材の先端部から前記可動部に対する前記押圧力を適宜変化することができ、この結果、前記第１ステップ又は前記第２ステップにおいて、前記可動部から前記弾性部材を離間させるように前記電磁力を制御することも可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置によれば、磁束発生部から発生する磁束が弾性部材の内部を通過すると、前記弾性部材の先端部は、前記磁束に起因する電磁力によって、弾発力に抗して可動部より離間可能である。この結果、前記可動部は、固定部に対して変位可能となる。
【００３２】
一方、前記磁束発生部からの前記磁束が低下又は停止すると、前記弾性部材に作用する前記電磁力が低下又は消滅するので、前記先端部は、前記弾発力により前記可動部を押圧し、該可動部は、前記固定部に対して位置決めされる。この結果、前記可動部は、前記固定部に対して固定保持される。
【００３３】
すなわち、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前記磁束発生部からの前記磁束を低下又は停止して前記電磁力を低下又は消滅させることにより、前記可動部を前記弾性部材の前記弾発力によって前記固定部に対して位置決め保持する。そのため、電磁力で可動部を位置決め保持する従来技術に係るブレーキ装置と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【００３４】
また、ブレーキ装置を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前述したように、前記弾性部材の弾発力によって可動部を位置決めするので、位置決め完了後における前記ブレーキ装置及びリニアモータからの発熱を抑制することができる。
【００３５】
このように、前記ブレーキ装置は、前記電磁力を利用せずに前記弾発力のみで前記可動部の位置決め保持を行うので、該可動部を高精度に位置決めすることができる。
【００３６】
また、前記弾発力のみで前記可動部を位置決め保持することにより、位置決め完了後の前記ブレーキ装置及び前記リニアモータからは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置及び前記リニアモータを組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【００３７】
さらに、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置では、前記弾性部材が前記基端部より前記支持部を介して前記固定部に固定され、前記電磁力が低下又は消滅した際に前記先端部が前記可動部を直接押圧して位置決めを行うので、従来技術に係るブレーキ装置と比較して、前記可動部の変位方向に対するガタが小さいので、高精度で且つ短時間に前記可動部を位置決めすることが可能となる。
【００３８】
また、本発明に係るリニアモータの可動部の位置決め方法によれば、第１ステップにおいて、弾発力に抗する電磁力によって弾性部材の先端部を可動部より離間させ、第２ステップにおいて、前記リニアモータのコイルを通電して該コイルから発生する磁束と前記リニアモータの永久磁石から発生する磁束とに起因する推力によって、前記可動部を固定部に対して変位可能とする。次いで、第３ステップにおいて、前記可動部が所定位置にまで変位した後に、前記電磁力を消滅させて前記先端部を前記弾発力によって前記可動部に押圧させて前記固定部に対して前記可動部を位置決め固定する。最後の第４ステップにおいて、前記コイルに対する通電を停止する。
【００３９】
この場合、前記弾発力によって前記可動部の位置決めを行っているので、電磁力による位置決め保持と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【００４０】
また、ブレーキ装置を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本発明に係る位置決め方法では、前述したように、前記弾性部材の弾発力によって可動部を位置決めするので、位置決め完了後における前記ブレーキ装置及びリニアモータからの発熱を抑制することができる。
【００４１】
このように、前記ブレーキ装置は、前記電磁力を利用せずに前記弾発力のみで前記可動部の位置決め保持を行うので、該可動部を高精度に位置決めすることができる。
【００４２】
また、前記弾発力のみで前記可動部を位置決め保持することにより、位置決め完了後の前記ブレーキ装置及び前記リニアモータからは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置及び前記リニアモータを組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【００４３】
さらに、本発明に係るリニアモータの可動部の位置決め方法によれば、弾性部材の先端部から可動部に対する押圧力を低減させた状態で、固定部に対して可動部を変位させるので、前記リニアモータを立設して、前記可動部にワークを固定した状態で該可動部を重力方向に沿って変位する際に、前記ワークの下方への落下を防止することが可能となる。また、前記可動部に推力が作用するまで該可動部を前記弾性部材で押圧すれば、前記可動部や前記ワークの下方への落下を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置について、リニアモータの可動部の位置決め方法との関連で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００４５】
図１は、本実施形態に係るリニアモータ用ブレーキ装置１０（以下、ブレーキ装置１０ともいう。）を有するリニアモータ１２の斜視図であり、図２は、前記リニアモータ１２の分解斜視図であり、図３は、前記ブレーキ装置１０の一部分解拡大斜視図である。
【００４６】
リニアモータ１２は、図１及び図２に示すように、コイル１４が配設された固定部１６と、２つの永久磁石１８ａ、１８ｂが前記コイル１４に対向して配設された可動部２０とを備えている。
【００４７】
固定部１６は、図１〜図５に示すように、断面略Π字状のガイドレール２２と、前記ガイドレール２２の上面略中央部分に配設される前記コイル１４と、図示しない電子回路を内蔵する駆動部２４とを備えている。
【００４８】
前記ガイドレール２２の両側部には、そのベースより可動部２０に向かって突出部２６ａ、２６ｂが突出形成され、前記各突出部２６ａ、２６ｂの外方には、図１〜図３に示す矢印Ａ方向に沿ってガイド溝２８ａ、２８ｂが形成され、前記ガイド溝２８ａ、２８ｂに転動体としての複数のボール３０ａ、３０ｂが配設されている。この場合、前記ガイドレール２２は、可動部２０のスライドテーブル３２と略同一の幅を有し、前記ガイドレール２２の各突出部２６ａ、２６ｂは、前記スライドテーブル３２の突出部３４ａ、３４ｂの内方に形成される（図４及び図５参照）。
【００４９】
コイル１４は、絶縁膜で被覆された導電性の素線を巻回して樹脂からなる絶縁体によってモールド成形された空芯のコイルである。
【００５０】
駆動部２４内の電子回路は、コイル１４の素線と、ブレーキ装置１０を構成する各コイル３６ａ、３６ｂの素線とに対して電気的に各々接続され、図示しない外部装置からの制御信号に基づいて、前記各素線に対して電流を流す。また、前記駆動部２４は、可動部２０のスライドテーブル３２が矢印Ａ１方向に変位した際に、該スライドテーブル３２がこれ以上変位することを阻止するストッパとしても機能する。なお、図１は、前記スライドテーブル３２と前記駆動部２４とが当接して、可動部２０の矢印Ａ１方向への進行が停止している状態を示している。
【００５１】
さらに、図２に示すように、前記ガイドレール２２の駆動部２４寄りの箇所には、複数のねじ孔３８が形成されており、前記ガイドレール２２は、前記各ねじ孔３８に螺入する図示しないねじを介して他の部材に固定可能である。
【００５２】
一方、可動部２０は、図１〜図５に示すように、断面略コ字状のスライドテーブル３２と、該スライドテーブル３２の底面略中央部分においてコイル１４に対向配置された２つの永久磁石１８ａ、１８ｂとを備えている。
【００５３】
前記スライドテーブル３２の両側部には、そのベースより固定部１６に向かって突出部３４ａ、３４ｂが突出形成され、前記各突出部３４ａ、３４ｂの内方には、矢印Ａ方向に沿ってボール３０ａ、３０ｂを配設可能なガイド溝４０ａ、４０ｂが形成されている。この場合、前記スライドテーブル３２とガイドレール２２とは、前記ボール３０ａ、３０ｂを介して連結されている（図４及び図５参照）。
【００５４】
すなわち、リニアモータ１２では、ガイド溝２８ａ、２８ｂと、ガイド溝４０ａ、４０ｂとが略同一の高さとなるように、ガイドレール２２及びスライドテーブル３２が配置され、前記ガイド溝２８ａ、２８ｂ及び前記ガイド溝４０ａ、４０ｂによって形成されるクリアランスに、複数のボール３０ａ、３０ｂが有限長さのリニアガイドとして収容されている。そのため、各ボール３０ａ、３０ｂの回転による案内作用下に、可動部２０は、固定部１６に対して矢印Ａ方向に変位自在となる。
【００５５】
また、略矩形状の永久磁石１８ａ、１８ｂは互いに異なる方向（例えば、異なる上下方向）に着磁され、所定間隔だけ離間してスライドテーブル３２の底面に固定されている。この場合、前記各永久磁石１８ａ、１８ｂの幅は、コイル１４の幅よりも狭く設定されている。
【００５６】
さらにまた、スライドテーブル３２の矢印Ａ方向の一端部側及び他端部側には、複数のねじ孔４２が形成されており、前記スライドテーブル３２は、前記各ねじ孔４２に螺入する図示しないねじを介して他の部材を固定可能である。
【００５７】
そして、上述したリニアモータ１２において、ガイドレール２２及びスライドテーブル３２は磁性体から構成され、ボール３０ａ、３０ｂとして用いられる球体は、磁性体からなる鋼球と非磁性体からなる球体とであり、前記鋼球及び前記非磁性体からなる球体は、矢印Ａ方向に沿って交互に配設されている。
【００５８】
また、ブレーキ装置１０は、図１〜図５に示すように、ガイドレール２２における矢印Ａ２方向側の端部の上面に配置され、可動部２０より離間してガイドレール２２の上面に配置された支持部４４と、前記可動部２０と固定部１６との間の空間において、前記支持部４４に基端部４７ａが片持ち支持された板ばね（弾性部材）４６と、該板ばね４６の先端部４７ｂにねじ４８を介して固定されたブレーキパッド５０及び磁束通過部材５２と、上方よりブレーキ装置１０を見た際に前記板ばね４６と重なり合い且つ前記可動部２０より離間して前記ガイドレール２２の上面に配置された２つの磁束発生部５４ａ、５４ｂとを有する。
【００５９】
支持部４４は、ガイドレール２２の上面に配置された高さ調整用のシム５６と、該シム５６上に配置された略コ字状のスペーサ５８と、該スペーサ５８の上部に形成された凹部６０に板ばね４６の基端部４７ａを配置した状態で、該基端部４７ａ上に載置される板状の座金６２とを有する。
【００６０】
この場合、前記シム５６及び前記スペーサ５８は、ガイドレール２２に形成されたねじ孔と、前記シム５６及び前記スペーサ５８の矢印Ａ方向の両端部に形成された各ねじ孔とに螺合するねじ６４によって前記ガイドレール２２に固定される。また、前記板ばね４６は、その基端部４７ａが凹部６０内に配置され且つ該基端部４７ａの上面に座金６２が載置された状態で、該座金６２の矢印Ａ方向の両端部に形成された孔と、前記各孔に対応して前記基端部４７ａに形成された孔と、前記各孔に対応して凹部６０に形成されたねじ孔とを挿通するねじ６６によって支持部４４に固定される。
【００６１】
なお、支持部４４は、シム５６、スペーサ５８、板ばね４６の基端部４７ａ及び座金６２の突出部２６ａ側の各側面が該突出部２６ａの内方と接触するように配置されている。
【００６２】
板ばね４６は、その基端部４７ａが支持部４４によって片持ち支持され、ガイドレール２２の上面及びスライドテーブル３２の底面に沿って前記支持部４４より突出部２６ｂに向って延在している。この場合、該板ばね４６の先端部４７ｂは、前記板ばね４６が有する弾発力によって、前記基端部４７ａを支点として可動部２０側に変位可能である。
【００６３】
そして、前記板ばね４６の先端部４７ｂにおいて、スライドテーブル３２側の上面には板状のブレーキパッド５０が配置され、ガイドレール２２側の底面にはブロック状の磁束通過部材５２が配置され、前記ブレーキパッド５０の矢印Ａ方向の両端部に形成された孔と、前記各孔に対応して前記先端部４７ｂに形成された孔と、前記各孔に対応して前記磁束通過部材５２に形成されたねじ孔とを挿通するねじ４８によって、前記ブレーキパッド５０及び前記磁束通過部材５２が前記板ばね４６の先端部４７ｂに固定される。
【００６４】
ここで、前記ブレーキパッド５０の上面は、磁束発生部５４ａ、５４ｂから磁束が発生していない場合、スライドテーブル３２の底面に面接触で当接している。すなわち、前記ブレーキパッド５０の上面の高さは、ブレーキ装置１０を構成する他の部材の上面の高さよりも高く設定されている（図４参照）。
【００６５】
磁束発生部５４ａ、５４ｂは、図２〜図５に示すように、支持部４４と磁束通過部材５２との間のガイドレール２２の上面に配置され、絶縁膜で被覆された導電性の素線を巻回して樹脂からなる絶縁体によってモールド成形された中空円筒状のコイル３６ａ、３６ｂと、該コイル３６ａ、３６ｂ内方を挿通する鉄心７０ａ、７０ｂとを有する電磁石として構成されている。
【００６６】
ここで、前記各鉄心７０ａ、７０ｂの上部には、その径方向にフランジ７２ａ、７２ｂが膨出形成され、前記鉄心７０ａ、７０ｂを前記コイル３６ａ、３６ｂに挿通すれば、該コイル３６ａ、３６ｂ上面に前記フランジ７２ａ、７２ｂが載置される。この場合、前記コイル３６ａ、３６ｂ及び前記鉄心７０ａ、７０ｂは、該鉄心７０ａ、７０ｂに形成されたねじ孔とガイドレール２２に形成されたねじ孔とに螺合するねじ７４ａ、７４ｂによって前記ガイドレール２２に固定される。
【００６７】
上記したブレーキ装置１０（図１〜図５参照）において、板ばね４６、ねじ４８、６６、７４ａ、７４ｂ、磁束通過部材５２、シム５６、スペーサ５８、座金６２及び鉄心７０ａ、７０ｂは、磁性体から構成されている。この結果、駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの素線に電流を流して磁束を発生させた際に、該磁束が磁性体である板ばね４６内を通過し、さらにねじ４８及び磁束通過部材５２を通過することにより、前記板ばね４６の先端部４７ｂ、前記ねじ４８及び前記磁束通過部材５２には、該板ばね４６の弾発力に抗して前記磁束に起因する電磁力が作用する。なお、ブレーキ装置１０では、上記した全ての部材を磁性体で構成する必要はなく、例えば、前記板ばね４６に前記電磁力が作用するように、該板ばね４６、ねじ４８、磁束通過部材５２、スペーサ５８及び鉄心７０ａ、７０ｂのみを磁性体で構成してもよいことは勿論である。
【００６８】
また、ブレーキパッド５０は、樹脂材料、エンジニアリングプラスチック材料又はゴム材料から構成することも可能であるが、上記した各材料よりも大きな摩擦係数、耐熱性及び耐摩耗性を有するサーメット材料で前記ブレーキパッド５０を構成すれば、該ブレーキパッド５０の上面をスライドテーブル３２の底面に面接触させて可動部２０を所定位置で位置決めする際に、より高精度に前記可動部２０を位置決めすることができる。
【００６９】
本実施形態に係るブレーキ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、該ブレーキ装置１０による可動部２０のブレーキ動作（固定部１６に対する可動部２０の位置決め保持）について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００７０】
ここでは、可動部２０を図１に示す位置から矢印Ａ２方向の所定位置にまで変位させる場合（ケース１）と、リニアモータ１２を立設した状態で前記可動部２０を矢印Ａ２方向の所定位置にまで変位させる場合（ケース２）とにおいて、ブレーキ装置１０を用いて前記可動部２０を位置決め固定する動作について説明する。なお、ケース２では、前記矢印Ａ２方向を鉛直下方向とする。
【００７１】
先ず、ケース１における可動部２０の位置決め動作について説明する。
【００７２】
駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの各素線に対する通電がない場合、ブレーキパッド５０は、図４に示すように、板ばね４６の弾発力によりスライドテーブル３２の底面を押圧するので（図４に示す矢印方向の押圧力）、該スライドテーブル３２は、図１に示す位置で固定保持される。また、リニアモータ１２内には、永久磁石１８ａ、１８ｂから発生する磁束によって図示しない磁路が形成されている。
【００７３】
次いで、駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの各素線に電流を流した場合、コイル３６ａ、３６ｂの前記各素線を流れる電流によって発生する磁束により、リニアモータ１２内には、図５に示す磁路８０ａ、８０ｂ、８０ｃが形成される。
【００７４】
前記磁路８０ａは、コイル３６ａから発生する磁束が通過する磁路であり、鉄心７０ａ及びねじ７４ａと、前記鉄心７０ａ及び前記ねじ７４ａと板ばね４６との間のギャップと、前記板ばね４６と、ねじ４８及び磁束通過部材５２と、前記ねじ４８及び前記磁束通過部材５２とガイドレール２２との間のギャップと、前記ガイドレール２２と、前記鉄心７０ａ及び前記ねじ７４ａとを経路としている。
【００７５】
また、前記磁路８０ｂは、コイル３６ｂから発生する磁束が通過する磁路であり、鉄心７０ｂ及びねじ７４ｂと、前記鉄心７０ｂ及び前記ねじ７４ｂと板ばね４６との間のギャップと、前記板ばね４６と、ねじ４８及び磁束通過部材５２と、前記ねじ４８及び前記磁束通過部材５２とガイドレール２２との間のギャップと、前記ガイドレール２２と、前記鉄心７０ｂ及び前記ねじ７４ｂとを経路としている。
【００７６】
さらに、前記磁路８０ｃは、コイル３６ａから発生する磁束が通過する磁路であり、鉄心７０ａ及びねじ７４ａと、前記鉄心７０ａ及び前記ねじ７４ａと板ばね４６との間のギャップと、前記板ばね４６と、ねじ６６、スペーサ５８及びシム５６と、ガイドレール２２と、前記鉄心７０ａ及び前記ねじ７４ａとを経路としている。
【００７７】
そして、板ばね４６における鉄心７０ａ、７０ｂとの対向部分及び磁束通過部材５２には、上記した磁路８０ａ、８０ｂ、８０ｃを通過する各磁束に起因する電磁力が発生する。この電磁力は、前記板ばね４６の弾発力（図４及び図５に示す押圧力）に抗する力で且つ前記弾発力よりも大きな力である。そのため、前記板ばね４６及び前記磁束通過部材５２は、前記電磁力の作用によって可動部２０側から固定部１６側の方向に変位し、この結果、該ねじ４８を介して前記先端部４７ｂに固定されたブレーキパッド５０は、スライドテーブル３２より前記固定部１６側に離間する（第１ステップ）。
【００７８】
ブレーキパッド５０がスライドテーブル３２より離間して固定部１６に対する可動部２０のブレーキ状態が解除された後にコイル１４の各素線に通電すると、図１及び図２に示すコイル１４の素線を流れる電流の方向と、前記電流によって発生する磁束の方向及び永久磁石１６ａ、１６ｂにより発生する磁束の方向とによって、前記コイル１４には、フレミングの左手の法則に基づく矢印Ａ１方向に向かう推力（ローレンツ力）が発生するが、前記固定部１６のガイドレール２２が他の部材によって固定されている場合、可動部２０には前記推力に基づく矢印Ａ２方向への推力が作用するので、該可動部２０は、ボール３０ａ、３０ｂの回転に基づく案内作用下に前記矢印Ａ２方向へと変位する（第２ステップ）。
【００７９】
なお、図５中で磁路８０ａ、８０ｂにおける矢印は、コイル３６ａ、３６ｂの素線に電流を流した際に発生する各磁束が通過する方向の一例を示している。
【００８０】
次いで、前記可動部２０が矢印Ａ２方向（図１及び図２参照）の所定位置にまで変位した際に、駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの各素線に対する通電を停止すると、該コイル３６ａ、３６ｂからの磁束の発生が停止して、板ばね４６及び磁束通過部材５２に作用する前記電磁力が消滅する（図４参照）。この結果、固定部１６側に変位していた板ばね４６及び磁束通過部材５２は、該板ばね４６の弾発力により固定部１６側より可動部２０側に変位し、前記ブレーキパッド５０は、スライドテーブル３２の底面を押圧する。これにより、前記スライドテーブル３２は、前記所定位置において位置決め保持される（第３ステップ）。
【００８１】
そして、ブレーキ装置１０によってスライドテーブル３２を前記所定位置で位置決めした後に、駆動部２４よりコイル１４の素線に対する通電を停止する（図１及び図２参照）（第４ステップ）。
【００８２】
なお、ケース１において、上記の矢印Ａ２方向に変位した可動部２０を矢印Ａ１方向に変位させて図１に示す位置に該可動部２０を位置決めする場合には、前記第２ステップにおいて、コイル１４の各素線に対して前述した電流とは逆方向の電流を流し、矢印Ａ１方向に向かう推力を発生させればよい。
【００８３】
次に、ケース２の場合、リニアモータ１２が矢印Ａ方向に立設しているので、ケース１の第１ステップと同様に可動部２０に対するブレーキパッド５０の離間動作を行うと、コイル１４の素線に電流を流さない状態で前記可動部２０及び該可動部２０に固定された図示しないワークが矢印Ａ２方向に移動するおそれがある。
【００８４】
そこで、ケース２の第１ステップでは、ケース１の第１ステップに代えて、駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの各素線に対して前記ケース１の第１ステップで流した電流よりも小さな電流を流し、リニアモータ１２内に図５に示す磁路８０ａ、８０ｂ、８０ｃを形成し、且つ板ばね４６における鉄心７０ａ、７０ｂとの対向部分及び磁束通過部材５２に、前記各磁路８０ａ、８０ｂ、８０ｃを通過する各磁束に起因する電磁力を発生させる。
【００８５】
この場合、前記電流の低下によって、前記電磁力の大きさは、前記板ばね４６の弾発力（図４及び図５参照）よりも小さくなり、この結果、可動部２０に対してブレーキパッド５０は離間することはないが、前記可動部２０に対する前記ブレーキパッド５０の押圧力は低下する。
【００８６】
次いで、可動部２０に対するブレーキパッド５０の押圧力が低下した状態で、コイル１４の各素線に通電すると、図１及び図２に示すコイル１４の素線を流れる電流の方向と、前記電流によって発生する磁束の方向及び永久磁石１６ａ、１６ｂにより発生する磁束の方向とによって、前記コイル１４には、フレミングの左手の法則に基づく矢印Ａ１方向に向かう推力（ローレンツ力）が発生して、該可動部２０は、その底面側がブレーキパッド５０と接触した状態でボール３０ａ、３０ｂの回転に基づく案内作用下に前記矢印Ａ２方向へと変位する（第２ステップ）。
【００８７】
次いで、ケース２の第３ステップでは、ケース１の第３ステップと同様に、可動部２０が矢印Ａ２方向（図１及び図２参照）の所定位置にまで位置決め（静止）した際に、駆動部２４よりコイル３６ａ、３６ｂの各素線に対する通電を停止して、板ばね４６及び磁束通過部材５２に作用する前記電磁力を消滅させる（図４参照）。これにより、ブレーキパッド５０は、板ばね４６の弾発力のみでスライドテーブル３２の底面を押圧し、この結果、前記スライドテーブル３２は、前記所定位置において位置決め保持される。
【００８８】
そして、ケース２の第４ステップでは、ケース１の第４ステップと同様に、ブレーキ装置１０によってスライドテーブル３２を前記所定位置で位置決め保持した後に、駆動部２４よりコイル１４の素線に対する通電を停止する（図１及び図２参照）。
【００８９】
なお、上記したケース２では、リニアモータ１２を立設した場合について説明したが、前記ケース２は、リニアモータ１２を図１に示す横置き状態とし、且つ可動部２０に矢印Ａ１方向又は矢印Ａ２方向に向かう外力が作用した場合における該可動部２０の位置決めにも適用可能である。
【００９０】
また、ケース２では、上記した第１〜第３ステップにおいて、コイル３６ａ、３６ｂに流す電流を変化して電磁力を変化させることにより、ブレーキパッド５０からスライドテーブル３２の底面に対する押圧力を適宜変化させることができ、この結果、例えば、前記第１ステップ又は前記第２ステップにおいて、前記スライドテーブル３２から前記ブレーキパッド５０を離間させるように前記電磁力を制御することも可能となる。
【００９１】
さらに、上記したケース１及びケース２において、固定部１６又は可動部２０には、該可動部２０の変位量を検出し、検出結果を駆動部２４に出力する図示しない変位センサが配置され、上記した各ステップにおいて、前記駆動部２４は、前記検出結果に基づいて前記可動部２０の目標位置（該可動部２０が位置決め保持される位置）と現在位置との偏差を算出し、算出結果に基づいて各コイル１４、３６ａ、３６ｂの素線に流す電流の向きや大きさを変化する。この結果、前記可動部２０は、前記変位センサ、前記駆動部２４及び前記コイル１４、３６ａ、３６ｂを用いたフィードバック制御により所定位置に位置決め保持される。
【００９２】
このように、本実施形態に係るブレーキ装置１０では、磁束発生部５４ａ、５４ｂを構成するコイル３６ａ、３６ｂから発生する各磁束が板ばね４６の内部を通過すると、前記板ばね４６及び磁束通過部材５２には前記各磁束に起因する電磁力が作用するので、先端部４７ｂに配置されたブレーキパッド５０は、該板ばね４６の弾発力に抗して可動部２０のスライドテーブル３２より離間する。この結果、前記可動部２０は、固定部１６に対して変位可能となる。
【００９３】
一方、コイル３６ａ、３６ｂからの前記各磁束が低下又は停止すると、板ばね４６及び磁束通過部材５２内における前記各磁束も低下又は停止するので、前記板ばね４６及び前記磁束通過部材５２に作用する前記電磁力が低下又は消滅する。この結果、ブレーキパッド５０は、前記弾発力によりスライドテーブル３２を押圧するので、可動部２０は、固定部１６に対して位置決め保持される。
【００９４】
すなわち、ブレーキ装置１０では、コイル３６ａ、３６ｂからの前記各磁束を低下又は停止して前記電磁力を低下又は消滅させることにより、板ばね４６の弾発力によってスライドテーブル３２をガイドレール２２に対して位置決め保持する。そのため、電磁力でスライドテーブルを位置決め保持する従来技術に係るブレーキ装置と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【００９５】
また、ブレーキ装置１０を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本実施形態に係るブレーキ装置１０では、前述したように、板ばね４６の弾発力によってスライドテーブル３２を位置決めするので、位置決め完了後における前記ブレーキ装置１０及びリニアモータ１２からの発熱を抑制することができる。
【００９６】
このように、ブレーキ装置１０は、前記電磁力を利用せずに前記弾発力のみでスライドテーブル３２の位置決め保持を行うので、該スライドテーブル３２を高精度に位置決めすることができる。
【００９７】
また、前記弾発力のみでスライドテーブル３２を位置決め保持することにより、位置決め完了後のブレーキ装置１０及びリニアモータ１２からは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置１０及び前記リニアモータ１２を組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【００９８】
さらに、ブレーキ装置１０では、リニアモータ１２の可動部２０と固定部１６との間に配置された板ばね４６が、基端部４７ａより支持部４４を介して前記固定部１６に固定され、電磁力が低下又は消滅した際に先端部４７ｂに配置されたブレーキパッド５０がスライドテーブル３２を直接押圧して位置決め保持を行っているので、従来技術に係るブレーキ装置と比較して、前記スライドテーブル３２の変位方向（矢印Ａ方向）に対するガタが小さいので、高精度で且つ短時間に前記スライドテーブル３２を位置決めすることが可能となる。
【００９９】
さらにまた、ブレーキパッド５０を用いてスライドテーブル３２を面接触で押圧することにより、より正確に前記スライドテーブル３２を位置決めすることができる。
【０１００】
さらにまた、磁束通過部材５２をねじ４８によって前記先端部４７ｂに固定することにより、前記磁束が先端部４７ｂ近傍に集中し、該先端部４７ｂにより大きな電磁力が作用する。この結果、スライドテーブル３２からのブレーキパッド５０の離間を容易に行うことができると共に、より小さな磁束で前記ブレーキパッド５０を前記スライドテーブル３２より離間させることが可能となる。
【０１０１】
さらにまた、ブレーキ装置１０は、固定部１６と、該固定部１６に対向配置された可動部２０との間に配置されているので、スライドテーブル３２を位置決め保持する際に該スライドテーブル３２に作用するモーメントを低減することが可能となり、前記ブレーキ装置１０を保持する固定部１６（ガイドレール２２）の負担が小さくなり、この結果、前記ブレーキ装置１０及び前記リニアモータ１２の耐久性を向上することが可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態に係るリニアモータ１２の可動部２０の位置決め方法では、ケース１の第１ステップにおいて、板ばね４６の弾発力に抗する電磁力によって該板ばね４６の先端部４７ｂを可動部２０より離間させ、第２ステップにおいて、コイル１４の各素線を通電して該コイル１４から発生する磁束と永久磁石１８ａ、１８ｂから発生する磁束とに起因する推力によって、可動部２０を固定部１６に対して変位可能とする。次いで、第３ステップにおいて、前記可動部２０が所定位置にまで変位した後に、前記電磁力を消滅させて板ばね４６の先端部４７ｂを前記弾発力によってスライドテーブル３２に押圧させて前記固定部１６に対して前記可動部２０を位置決め保持する。最後の第４ステップにおいて、コイル１４に対する通電を停止する。
【０１０３】
この場合、前記弾発力によってスライドテーブル３２の位置決め保持を行っているので、電磁力による位置決め保持と比較して、位置決め完了後におけるブレーキ装置１０からの発熱や温度上昇を低減することができる。
【０１０４】
また、ブレーキ装置を具備しない従来技術に係るリニアモータでは、固定部に対する可動部の位置決めを完了した後でも、前記可動部の位置決めを保持するために前記リニアモータのコイルに対する通電を継続するので、前記コイルからの発熱を抑制することができない。これに対して、本実施形態に係る位置決め方法では、前述したように、板ばね４６の弾発力によってスライドテーブル３２を位置決めするので、位置決め完了後におけるブレーキ装置１０及びリニアモータ１２からの発熱を抑制することができる。
【０１０５】
このように、ブレーキ装置１０は、電磁力を利用せずに弾発力のみでスライドテーブル３２の位置決め保持を行うので、該スライドテーブル３２を高精度に位置決めすることができる。
【０１０６】
また、前記弾発力のみでスライドテーブル３２を位置決め保持することにより、位置決め完了後のブレーキ装置１０及びリニアモータ１２からは、電磁ノイズや機械的振動が発生しない。この結果、前記ブレーキ装置１０及び前記リニアモータ１２を組み込んだ装置における該装置に対する前記電磁ノイズ及び前記機械的振動の影響を排除することができる。
【０１０７】
さらに、本実施形態に係るリニアモータ１２の可動部２０の位置決め方法では、スライドテーブル３２に対するブレーキパッド５０の押圧力を低減させた状態で、固定部１６に対して可動部２０を変位させるので、リニアモータ１２を立設して、スライドテーブル３２にワークを固定した状態で該スライドテーブル３２を鉛直方向に沿って変位する際に、前記ワークの下方への落下を防止することが可能となる。また、前記スライドテーブル３２に推力が作用するまで該スライドテーブル３２を前記ブレーキパッド５０で押圧すれば、前記スライドテーブル３２や前記ワークの下方への落下を確実に防止することができる。
【０１０８】
上述した実施形態では、ガイドレール２２における矢印Ａ２方向の端部の上面にブレーキ装置１０を配置した場合について説明したが、この構成に代えて、図６に示すように、前記ブレーキ装置１０を矢印Ａ１方向の端部の上面に配置し、ねじ孔３８を前記矢印Ａ２方向の端部に形成しても、上述した作用効果が得られることは勿論である。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、矢印Ａ方向と直交する方向に板ばね４６を配置した場合について説明したが、該板ばね４６を前記矢印Ａ方向に沿って配置しても、上述した作用効果が得られることは勿論である。
【０１１０】
さらに、上述した実施形態では、固定部１６にコイル１４を配置し、可動部２０に永久磁石１８ａ、１８ｂを配置したリニアモータ１２について説明したが、前記リニアモータ１２とは構成の異なるリニアモータの固定部に前記ブレーキ装置１０を配置しても、前述した作用効果が得られることは勿論である。
【０１１１】
なお、本発明に係るリニアモータ用ブレーキ装置及びリニアモータの可動部の位置決め方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本実施形態に係るブレーキ装置を有するリニアモータの斜視図である。
【図２】図１のリニアモータの分解斜視図である。
【図３】図１及び図２のブレーキ装置の一部分解拡大斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。
【図６】ガイドレールにおける矢印Ａ１方向の端部にブレーキ装置を配置したリニアモータの斜視図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…リニアモータ用ブレーキ装置  １２…リニアモータ
１４、３６ａ、３６ｂ…コイル      １６…固定部
２０…可動部                      ２２…ガイドレール
３２…スライドテーブル            ４４…支持部
４６…板ばね                      ４７ａ…基端部
４７ｂ…先端部                    ５０…ブレーキパッド
５２…磁束通過部材                ５４ａ、５４ｂ…磁束発生部
５６…シム                        ５８…スペーサ
６０…凹部                        ６２…座金
７０ａ、７０ｂ…鉄心              ７２ａ、７２ｂ…フランジ
８０ａ〜８０ｃ…磁路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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