JPH0137238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は軸方向に相対移動可能な軸と軸受体と
の相対移動を阻止する制動装置に関するものであ
る。

考案の背景 軸方向に移動する軸を所定の位置で停止させ、
または軸に沿つて移動する物体をその軸上の所定
の位置に停止させることは種々の技術分野におい
てしばしば必要となる。その代表的なものの一つ
にエアシリンダがある。エアシリンダは作動流体
として圧縮性のエアを使用するため、エアの供給
を断つてもピストンロツドがすぐには停止せず、
ピストンロツドを正確な位置に停止させることが
できない。したがつて、正確な位置に停止させる
ことができない。したがつて、正確な位置に停止
させる必要がある場合には、従来は一般に固定の
ストツパを設け、これにピストンロツドまたはそ
れに固定の部材を当接させることが行われてい
た。しかし、この場合にはその停止位置を任意に
変更することが困難であり、ここに制動装置の必
要性が存するのである。この他、ガイドロツドに
案内されて移動する移動台を任意の位置において
フレームに固定されたと同じ状態にするために、
ガイドロツドと移動台との相対移動を阻止する場
合等種々の分野において制動装置が必要となるの
である。

考案の目的 本考案はこのような必要性に鑑がみて、構造が
簡単で小型に構成でき、しかも充分な応答速度お
よび制動力の得られる軸方向制動装置を提供する
ことを目的としてなされたものである。

考案の構成 この目的を達成するための、本考案にかかる軸
方向制動装置は、軸方向に相対移動可能な軸と軸
受体との相対移動を阻止する制動装置であつて、
(1)前記軸受体と相対移動不能に設けられ、前記軸
が遊隙をもつて貫通された管状のシリンダと、(2)
円環状をなし外周面が前記シリンダ内に、内周面
が軸にそれぞれ気密かつ摺動可能に嵌合されたピ
ストンと、(3)円筒状をなし、かつ軸方向に形成さ
れた少なくとも１本のスリツトを有して半径方向
に収縮可能であり、前記軸に嵌合されるとともに
前記シリンダに対し軸方向に相対移動不能に固定
されたブレーキシユーと、(4)全体として皿ばね状
をなし、内周縁が前記ブレーキシユーの外周面に
嵌合され、前記ピストンによつて軸方向に圧縮さ
れることによりブレーキシユーを締め付け、該ブ
レーキシユーの内周面を前記軸の外周面に押し付
ける締付部材と、(5)前記ピストンを前記締付部材
が圧縮される向きに付勢するばね部材と、(6)該ピ
ストンを該ばね部材の付勢力に抗して前記締付部
材に対する圧縮作用を解除する向きに移動させる
べく前記シリンダに圧力流体を供給する圧力流体
供給装置と、(7)前記ピストンに設けられた第一カ
ム部と、(8)操作部と第二カム部とを有し、該操作
部に加えられる操作力によつて該第二カム部が前
記第一カム部に係合して前記ピストンを前記締付
部材に対する圧縮作用が解除される方向に移動さ
せるカム部材とを含むことを特徴とする。

なお、ここにおいて軸受体なる用語は軸を軸方
向に摺動可能に支持する文字通りの軸受装置のみ
ならず、固定された軸によつて案内される物体の
軸と嵌合される部分をも含む広い概念の用語とし
て使用する。また、軸受体と相対移動不能に設け
られた管状のシリンダとは、円筒体のみならず、
その両端を閉塞するカバーをも備えて独立に構成
され、別途設けられた軸受体に取り付けて使用さ
れるもの、さらにはカバーの一方、または両方が
軸受体と兼ねるように構成されたシリンダをも意
味するものとする。

考案の効果 このように構成された制動装置においては、小
型でしかも構造の簡単な締付部材によつてブレー
キシユーが軸に押し付けられるため、全体の構成
が単純となり小型、かつ安価な軸方向制動装置が
得られることとなる。しかも、締付部材はピスト
ンの極めて小さな作動ストロークに応じてブレー
キシユーを締め付け得るものであるため、応答性
の良い制動装置が得られ、またシリンダ内の圧力
室容積を小さくすることができるため、作動流体
が気体である場合でも圧縮性に基づく作動遅れが
少なくなつて、充分な応答速度を有する制動装置
が得られるのである。

さらにかかる装置においては、圧力流体がシリ
ンダに正常に供給されなかつた場合においても、
カム部材を操作するとピストンがばね部材の付勢
力に抗して移動させられて軸に対する制動が解か
れる。それ故、軸を手動で移動させ得るため、圧
力流体供給装置、配管系の故障、停電等が生じた
場合においても制動作用を解除することができる
のである。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。

第１図は、エアシリンダのピストンロツドを任
意の位置において停止させる制動装置の一例を示
したものである。図において１０は制動装置の本
体をなすシリンダで、エアシリンダのロツドカバ
ー１２に着脱可能に取り付けられている。シリン
ダ１０は、外形が四角形で中央に円形の底付き穴
を有し、その底付き穴の開口側が互いに対向させ
られた状態で配設された第一チユーブ１４と第二
チユーブ１６とを備えており、それぞれのチユー
ブ１４，１６に円環状の第一ピストン１８および
第二ピストン２０が気密かつ摺動可能に嵌合され
ている。これら一対のチユーブ１４，１６の開口
端間にはシリンダ内部にエアを出入りさせるため
の第一ポート２２を備えたポート部材２４が、ま
た第二チユーブ１６の底部側にはロツドカバー２
６がそれぞれ配設されている。これらロツドカバ
ー２６、ポート部材２４および前記第一チユーブ
１４、第二チユーブ１６はそれぞれの嵌合穴と嵌
合突部との嵌合によつて半径方向位置が定められ
るとともに、これらを貫通して設けられたボルト
２８およびナツト３０によつてエアシリンダのロ
ツドカバー１２に固定され、以て一体的なシリン
ダ１０を構成している。なお、本実施例において
は、これら各部材はそれらの端面が平坦に研削仕
上げされ、それらの端面が密着させられることに
よつて各部材間の気密が保持されているが、パツ
キン、Ｏリング等のシール部材を使用して気密を
保持することも勿論可能である。

エアシリンダのピストンロツド３２は、シリン
ダ１０と両ピストン１８，２０を貫通して延びて
いるが、このピストンロツド３２とシリンダ１０
との間の気密はエアシリンダのロツドカバー１２
に設けられたシール部材３４および３６と、シリ
ンダ１０のロツドカバー２６に設けられたシール
部材３８および４０によつて保持されている。

上記第二チユーブ１６の底部中央には、貫通孔
４２が形成されている。貫通孔４２の内径はピス
トンロツド３２の外形よりも大きくされて、この
貫通孔４２の内周面とピストンロツド３２の外周
面との間に円環状の隙間が形成され、その隙間に
ブレーキシユー４４が配設されている。ブレーキ
シユー４４は第３図から明らかなように、円筒部
材に軸方向のスリツト４６を一本形成して弾性変
形により縮径可能とされたものである。ブレーキ
シユー４４は、通常は外周面が第二チユーブ１６
の貫通孔４２の内周面に密着しており、自身の内
周面とピストンロツド３２の外周面との間に微少
なクリアランスを形成している。このブレーキシ
ユー４４は一端に環状の突起４８を備えており、
この突起４８が貫通孔４２の一端に形成された座
ぐり穴に嵌合されている。突起４８は座ぐり穴の
底面とロツドカバー２６の嵌合突部５０の先端面
とで前後両面を挟まれた状態となつており、これ
によつてシリンダ１０に対する相対移動が不能と
されている。

ブレーキシユー４４は突起４８が形成された側
とは反対側の端部が一定長さだけ、第二ピストン
２０の前方側に形成された前側圧力室５２に突入
させられており、その突入させられた部分の外周
面に皿ばね状の締付部材５４が嵌合されている。
締付部材５４には第４図に示されるようにその内
周縁に複数の切欠５６が放射状に等角度間隔で形
成されており、また外周縁からも放射状の切欠５
８が等角度間隔形成されている。締付部材５４の
大径側は第二ピストン２０の前端面に形成された
座ぐり穴６０に嵌合されている。座ぐり穴６０の
底面外周部には、第５図に示されているように浅
い環状溝６２が形成されていて、この環状溝６２
に締付部材５４の周縁部が嵌入させられ、第２ピ
ストン２０が軸方向に移動したとき、締付部材５
４の周縁部がともに移動させられるようになつて
いる。

ブレーキシユー４４および締付部材５４は、第
２ピストン２０および第二チユーブ１６とともに
第二制動部６４を構成しているが、第一ピストン
１８側にも同様にブレーキシユー６６および締付
部材６８が配設されて、第一チユーブ１４ととも
に第一制動部７０を構成している。

前記一対のピストン１８，２０には、後側圧力
室７２，７４が形成されており、これら圧力室７
２，７４の各底面に、所定の予荷重が与えられた
状態で配設された圧縮コイルスプリング７６の各
一端が当接させられてこれらピストン１８，２０
を前方側に付勢している。この圧力室７２，７４
は、ピストン１８と２０との間に形成された連通
路７８を介して前記第一ポート２２に連通させら
れており、ピストン１８，２０を前方側に押し出
すためのエア圧が導入されるようになつている。

一方、第一チユーブ１４および第二チユーブ１
６には第二ポート８０が設けられており、ピスト
ン１８，２０を後方側へ移動させるためエア圧が
この第二ポート８０から前側圧力室５２，８２へ
と導入されるようになつている。

ピストン１８，２０の後方部には、半円環状の
カム部８４，８６が互いに後方側に突出する状態
で設けられ、またこのカム部８４，８６に対向す
るように半円環状のカム部材８８が配設されてい
る。カム部（第一カム部）８４，８６の円周方向
両端部には、後方側へと進むに従つてカム部材８
８の側へと延び出す傾斜カム面９０，９２が形成
されており、またカム部材８８にはこれらカム面
９０，９２に対面しかつこれらにほぼ平行なカム
面９４，９６を備えたカム部（第二カム部）９７
が形成されている。カム部材８８にはポート部材
２４に螺合されたボルト９８の先端小径部がスナ
ツプリング１００によつて相対回転可能な状態で
固定されており、ボルト９８を回転させることに
より、カム部材８８が図中上下方向に移動させら
れるようになつている。すなわち、ボルト９８は
カム部材８８の操作部として構成されているので
ある。なお、スナツプリング１００はボルト９８
の先端に形成された環状溝に弾性的に嵌め込まれ
ている。１０１はロツクナツトである。

以上のように構成された制動装置は、電磁方向
切換弁１０２を介してエア源１０４に接続して使
用される。エア源１０４としては、この制動装置
が取り付けられているエアシリンダを作動させる
ためのエア源を利用することができ、この場合に
はピストンロツド３２の作動力に比例した制動力
が得られることになる。作動力も制動力もともに
エア源１０４から供給されるエアの圧力に比例す
るからである。電磁方向切換弁１０２は通常は後
側圧力室７２，７４をエア源１０４に連通させ、
前側圧力室５２，８２を大気に開放する状態にあ
る。したがつて、このような状態でエア源１０４
からエアが供給されると、ピストン１８および２
０はスプリング７６の付勢力および後側圧力室７
２，７４に作用するエア圧とによつて前方側に押
し出される。その結果、第二ピストン２０側にお
いては締付部材５４が第二チユーブ１６と第二ピ
ストン２０との間で軸方向に圧縮される。締付部
材５４は元来軸方向に圧縮されれば、外径が拡大
し内径が収縮する性質を有しているが、本実施例
においてはその上外径の拡大が座ぐり穴６０の内
周面、正確には内周面に形成された環状溝６２の
底面によつて規制されているため、内径が特に収
縮させられる。したがつて、この内径の収縮によ
つて、ブレーキシユー４４が収縮させられ、ピス
トンロツド３２の外周面に押し付けられてピスト
ンロツド３２のブレーキシユー４４に対する相対
移動を阻止する。しかも、このブレーキシユー４
４は前述のようにシリンダ１０に対して軸方向に
相対移動できない状態で取り付けられているた
め、結局ピストンロツド３２はシリンダ１０に対
して軸方向の相対移動が阻止されることになる。

一方、第一制動部７０側においても締付部材６
８が軸方向に圧縮されブレーキシユー６６を締め
付けてピストンロツド３２の軸方向移動を阻止す
る。すなわち、本実施例の制動装置は常時制動型
の装置なのである。

なお、ピストンロツド３２に対する制動力がそ
れほど大きくなくてもよい場合には、後側圧力室
７２，７４へのエアの供給を省略することができ
る。この場合には、切換弁１０２が３ポート２位
置切換弁ですむ利点が生ずる。

一方、ピストンロツド３２を移動させる必要が
生じた場合には、電磁方向切換弁１０２が切り換
えられて前側圧力室５２，８２にエア源１０４か
らのエア圧が導入され、また後側圧力室７２，７
４のエア圧が大気中に放出される。この結果、ピ
ストン１８および２０がスプリング７２の付勢力
に抗して後退させられ、締付部材５４および６８
に対する圧縮作用を解除する。これによつて両締
付部材５４，６８の小径は拡大してピストンロツ
ド３２を自由に移動できる状態とする。このため
に必要なピストン１８および２０の作動ストロー
クは極めて僅かであり、したがつて前側圧力室５
２および８２を容積の小さなものとすることがで
き、エアの圧縮性による制動装置の作動遅れを無
くすることができる。

ピストンロツド３２が所定の位置まで移動し
て、これを再び静止させる必要が生じた場合に
は、切換弁１０２のソレノイドへの電力供給が断
たれて切換弁１０２が再び第１図に示す状態に切
り換えられる。これによつて、前側圧力室５２お
よび８２が大気に開放されるとともに、後側圧力
室７２および７４にエアが供給されて、ピストン
１８および２０が前進させられ、締付部材５４お
よび６８を圧縮する。締付部材５４，６８の圧縮
によつてブレーキシユー４４，６６が収縮させら
れ、ピストンロツド３２を再び静止させる。本制
動装置は、この際の応答性も優れている。

以上エアの圧力によつてピストンロツド３２に
対する制動とその解除とを行う場合の作用につい
て説明したが、本装置はボルト９８をねじ込み操
作することによつてコイルスプリング７６の付勢
力やピストン１８，２０に作用する流体圧に基づ
く駆動力に拘らずピストンロツド３２の制動を解
除することができる特徴を有している。すなわ
ち、ボルト９８をねじ込み操作すればカム部材８
８がピストンカム部８４，８６に係合してピスト
ン１８，２０を相互に強制的に後退（接近）さ
せ、もつてピストンロツド３２に対する制動を解
くのである。したがつて、本装置においては切換
弁１０２の故障、エアを流通させるための配管係
の故障、停電等が生じてピストンロツド３２がス
プリング７６の付勢力によつて自動的に制動され
た場合においても、ボルト９８を操作することに
よつてその制動作用を解き、ピストンロツド３２
を所望の位置に移動させることができるのであ
る。

なお、カム部材、ピストンカム部のカム形状、
あるいは操作部はこの他種々の態様で構成可能で
あり、またその他本考案はその趣旨を逸脱しない
範囲において等業者の知識に基づき種々の変更を
加えて実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である常時制動型制
動装置を一部切欠いて示す正面図であり、第２図
は第１図における−視断面図である。第３図
および第４図は、それぞれ第１図におけるブレー
キシユーおよび締付部材を示す図であり、第５図
は第１図における締付部材とその周辺部を拡大し
て示す要部断面図である。 １０……シリンダ、｛１８……第一ピストン、
２０……第二ピストン｝（ピストン）、４４，６６
……ブレーキシユー、５４，６８……締付部材、
７６……コイルスプリング、８４，８６……カム
部（第一カム部）、８８……カム部材、９７……
カム部（第二カム部）９８……ボルト（操作部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 軸方向に相対移動可能な軸と軸受体との相対移
   動を阻止する制動装置であつて、 前記軸受体と相対移動不能に設けられ、前記軸
   が遊隙をもつて貫通された管状のシリンダと、 円環状をなし、外周面が前記シリンダ内に、内
   周面が前記軸にそれぞれ気密かつ摺動可能に嵌合
   されたピストンと、 円筒状をなし、かつ軸方向に形成された少なく
   とも１本のスリツトを有して半径方向に収縮可能
   であり、前記軸に嵌合されるとともに前記シリン
   ダに対し軸方向に相対移動不能に固定されたブレ
   ーキシユーと、 全体として皿ばね状をなし、内周縁が前記ブレ
   ーキシユーの外周面に嵌合され、前記ピストンに
   よつて軸方向に圧縮されることにより前記ブレー
   キシユーを締め付け、該ブレーキシユーの内周面
   を前記軸の外周面に押し付ける締付部材と、 前記ピストンを前記締付部材が圧縮される向き
   に付勢するばね部材と、 前記ピストンを該ばね部材の付勢力に抗して前
   記締付部材に対する圧縮作用を解除する向きに移
   動させるべく、前記シリンダに圧力流体を供給す
   る圧力流体供給装置と、 前記ピストンに設けられた第一カム部と、 操作部と第二カム部とを有し、該操作部に加え
   られる操作力によつて該第二カム部が前記第一カ
   ム部に係合して前記ピストンを前記締付部材に対
   する圧縮作用が解除される方向に移動させるカム
   部材と を有することを特徴とする軸方向制動装置。