JPH0568194B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0568194B2 JPH0568194B2 JP58185233A JP18523383A JPH0568194B2 JP H0568194 B2 JPH0568194 B2 JP H0568194B2 JP 58185233 A JP58185233 A JP 58185233A JP 18523383 A JP18523383 A JP 18523383A JP H0568194 B2 JPH0568194 B2 JP H0568194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- cylinder
- piston rod
- present
- shaft body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D49/00—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
- F16D63/002—Brakes with direct electrical or electro-magnetic actuation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ブレーキ装置に関し、一層詳細には
アクチユエータ等を構成する駆動ロツドまたはこ
れに連結するロツドに近接して配置し、当該ロツ
ドの往復動作、回転動作等の制御を行うためのア
クチユエータ等のブレーキ装置に関する。
アクチユエータ等を構成する駆動ロツドまたはこ
れに連結するロツドに近接して配置し、当該ロツ
ドの往復動作、回転動作等の制御を行うためのア
クチユエータ等のブレーキ装置に関する。
アクチユエータを構成するシリンダロツドを往
復動作の途上で停止するものとして、例えば、ポ
ジシヨナ付シリンダ、ロツクアツプシリンダ等が
ある。エアーを利用するポジシヨナ付シリンダは
遠隔操作によつて空気圧入力信号に比例した連続
的または段階的なシリンダの位置決めが可能であ
り、プロセス制御、サーボ機構に好適に用いられ
ている。ところで、このポジシヨナ付シリンダ
は、一対のダイヤフラムとフイードバツクスプリ
ングを備えるために構造的に大型となり、また機
構上も複雑とならざるを得ない。すなわち、狭い
空間を有効に活用しようとするプロセス制御装置
に組み込もうとする場合、その取付方法、取付位
置に制約があり、しかも製造コストも些程に低減
できない不都合があつた。
復動作の途上で停止するものとして、例えば、ポ
ジシヨナ付シリンダ、ロツクアツプシリンダ等が
ある。エアーを利用するポジシヨナ付シリンダは
遠隔操作によつて空気圧入力信号に比例した連続
的または段階的なシリンダの位置決めが可能であ
り、プロセス制御、サーボ機構に好適に用いられ
ている。ところで、このポジシヨナ付シリンダ
は、一対のダイヤフラムとフイードバツクスプリ
ングを備えるために構造的に大型となり、また機
構上も複雑とならざるを得ない。すなわち、狭い
空間を有効に活用しようとするプロセス制御装置
に組み込もうとする場合、その取付方法、取付位
置に制約があり、しかも製造コストも些程に低減
できない不都合があつた。
一方、ロツクアツプシリンダは、スプリング力
により傾いたリングがシリンダ推力でさらにその
傾度を増加させてピストンロツドを確実にロツク
するためのものである。この種のロツクアツプシ
リンダは、ピストンロツドの中間停止、非常停
止、落下防止等に好適に用いられている。然しな
がら、このロツクアツプシリンダは、前記の通
り、コイルスプリングにより傾動するロツクアツ
プリングを内含するために、構造が複雑で、しか
もリング自体もピストンロツドの半径方向に延在
するように嵌着するものであるために小型化しに
くいという難点があつた。
により傾いたリングがシリンダ推力でさらにその
傾度を増加させてピストンロツドを確実にロツク
するためのものである。この種のロツクアツプシ
リンダは、ピストンロツドの中間停止、非常停
止、落下防止等に好適に用いられている。然しな
がら、このロツクアツプシリンダは、前記の通
り、コイルスプリングにより傾動するロツクアツ
プリングを内含するために、構造が複雑で、しか
もリング自体もピストンロツドの半径方向に延在
するように嵌着するものであるために小型化しに
くいという難点があつた。
そこで、本発明者は、鋭意考究並びに工夫を重
ねた結果、電圧の印加極性によつてその厚み方向
に変位する電歪素子に着目し、シリンダの外部に
露呈するシリンダロツドに近接して複数個積層し
た電歪素子を配設し、ピストンロツドを所定の位
置で停止させようとする時、前記電歪素子に電圧
を印加してその厚味方向の体積増加により前記ロ
ツドと電歪素子間に摩擦力を生じさせ、これによ
りロツドの往復または復動々作を制御するように
構成すれば前記の問題点が一掃されるアクチユエ
ータのブレーキ装置が得られることが判つた。
ねた結果、電圧の印加極性によつてその厚み方向
に変位する電歪素子に着目し、シリンダの外部に
露呈するシリンダロツドに近接して複数個積層し
た電歪素子を配設し、ピストンロツドを所定の位
置で停止させようとする時、前記電歪素子に電圧
を印加してその厚味方向の体積増加により前記ロ
ツドと電歪素子間に摩擦力を生じさせ、これによ
りロツドの往復または復動々作を制御するように
構成すれば前記の問題点が一掃されるアクチユエ
ータのブレーキ装置が得られることが判つた。
従つて、本発明の目的は、小型で且つ構造が極
めて簡単なしかも廉価に製造が可能であり制動効
果の優れたブレーキ装置を提供するにある。
めて簡単なしかも廉価に製造が可能であり制動効
果の優れたブレーキ装置を提供するにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、往復
動作または回転動作する軸体に近接して設けられ
たケーシングと、 前記ケーシングの内部空間に設けられ前記軸体
の軸心方向に直交する方向に変位可能に積層され
た複数個の圧電素子と、 前記複数個の圧電素子中、前記軸体に最も近接
した圧電素子に設けられた制動部材と、 からなり、前記制動部材は前記ケーシングの前記
軸体に面する部位に画成された開口部の壁面で該
軸体の変位方向への移動が規制されるべく保持さ
れていることを特徴とする。
動作または回転動作する軸体に近接して設けられ
たケーシングと、 前記ケーシングの内部空間に設けられ前記軸体
の軸心方向に直交する方向に変位可能に積層され
た複数個の圧電素子と、 前記複数個の圧電素子中、前記軸体に最も近接
した圧電素子に設けられた制動部材と、 からなり、前記制動部材は前記ケーシングの前記
軸体に面する部位に画成された開口部の壁面で該
軸体の変位方向への移動が規制されるべく保持さ
れていることを特徴とする。
次に、本発明に係るブレーキ装置について好適
な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。
第一図において、参照符号１０は、復動タイプ
のエアシリンダを示し、このエアシリンダを構成
するシリンダチユーブ１２の両端部には夫々ヘツ
ドカバー１４，１６が嵌合する。ヘツドカバー１
４の側部上部には、前記シリンダチユーブ１２内
に駆動用のエアーを送給するためにホースニツプ
ル１８が螺合し且つこのホースニツプル１８にさ
らに袋ナツト２０が螺合する。同様にしてヘツド
カバー１６の側部上部にはホースニツプル２２が
螺合すると共にこのホースニツプル２２にさらに
袋ナツト２４が螺合している。シリンダチユーブ
１２の内部にはピストンロツド２６が往復動自在
に配設され、前記ピストンロツド２６の一方の端
部にピストン２８を固着し、また、ピストンロツ
ド２６の他方の端部は外部へ露呈させて取付用ナ
ツト３０を貫通しその先端部にさらにナツト３２
を螺合しておく。
のエアシリンダを示し、このエアシリンダを構成
するシリンダチユーブ１２の両端部には夫々ヘツ
ドカバー１４，１６が嵌合する。ヘツドカバー１
４の側部上部には、前記シリンダチユーブ１２内
に駆動用のエアーを送給するためにホースニツプ
ル１８が螺合し且つこのホースニツプル１８にさ
らに袋ナツト２０が螺合する。同様にしてヘツド
カバー１６の側部上部にはホースニツプル２２が
螺合すると共にこのホースニツプル２２にさらに
袋ナツト２４が螺合している。シリンダチユーブ
１２の内部にはピストンロツド２６が往復動自在
に配設され、前記ピストンロツド２６の一方の端
部にピストン２８を固着し、また、ピストンロツ
ド２６の他方の端部は外部へ露呈させて取付用ナ
ツト３０を貫通しその先端部にさらにナツト３２
を螺合しておく。
そこで、本発明では、前記のようにシリンダチ
ユーブ１２から外部へ延在するピストンロツド２
６に近接してブレーキ装置３４を配設する。ブレ
ーキ装置３４は、第２図から諒解されるように直
接前記ピストンロツド２６に圧接するゴムまたは
合成樹脂製のリング状制動素子３６と前記制動素
子３６の外側にあつて積層された複数個のリング
状圧電素子３８とから基本的に構成される。この
場合、積層する圧電素子３８，３８の間に交互に
正極とふ負極の電圧を印加するための極板４０，
…４２，…を配設し、夫々の極板４０，…を正極
に接続するリード線４４で並列に接続し、一方、
極板４２，…は、負極に接続するリード線４６で
並列に接続しておく。また、前記制動素子３６、
電圧素子３８および極板４０，４２をケーシング
４８で全体的に囲続し、リード線４４，４６は、
前記ケーシング４８に穿設された孔部に嵌合する
管体５０，５０を介して外部に導出し、夫々正極
並びに負極に接続する。この場合、第２図に示す
ように、ケーシング４８は制動素子３６をピスト
ンロツド２６に臨４８は制動素子３６をピストン
ロツド２６に臨ませる開口部を有し、前記制動素
子３６は前記ケーシング４８の開口部を画成する
壁面によつて該ピストンロツドの往復動作方向へ
の変位が規制されるよう構成されている。
ユーブ１２から外部へ延在するピストンロツド２
６に近接してブレーキ装置３４を配設する。ブレ
ーキ装置３４は、第２図から諒解されるように直
接前記ピストンロツド２６に圧接するゴムまたは
合成樹脂製のリング状制動素子３６と前記制動素
子３６の外側にあつて積層された複数個のリング
状圧電素子３８とから基本的に構成される。この
場合、積層する圧電素子３８，３８の間に交互に
正極とふ負極の電圧を印加するための極板４０，
…４２，…を配設し、夫々の極板４０，…を正極
に接続するリード線４４で並列に接続し、一方、
極板４２，…は、負極に接続するリード線４６で
並列に接続しておく。また、前記制動素子３６、
電圧素子３８および極板４０，４２をケーシング
４８で全体的に囲続し、リード線４４，４６は、
前記ケーシング４８に穿設された孔部に嵌合する
管体５０，５０を介して外部に導出し、夫々正極
並びに負極に接続する。この場合、第２図に示す
ように、ケーシング４８は制動素子３６をピスト
ンロツド２６に臨４８は制動素子３６をピストン
ロツド２６に臨ませる開口部を有し、前記制動素
子３６は前記ケーシング４８の開口部を画成する
壁面によつて該ピストンロツドの往復動作方向へ
の変位が規制されるよう構成されている。
本発明は、基本的には以上のように構成される
ものであり、次にその作用について説明する。
ものであり、次にその作用について説明する。
エアシリンダ１０が付勢されるとホースニツプ
ル１８，２２を介して所定のエアーがシリンダチ
ユーブ１２内に送給されるためにピストン２８が
往復動作し、これに伴つてピストンロツド２６
は、所定のストロークで往復動する。そこで、所
望の位置にてピストン２８を停止して位置制御を
図ろうとする時、本発明のブレーキ装置３４が付
勢される。すなわち、図示しないリレーを介して
電源回路を閉路すれば、リード線４４からは正の
電圧が極板４０に印加され、一方、リード線４６
からは負の電圧が極板４２に印加される。このた
め、積層されたリング状の電圧素子３８に半径方
向に対する変位が惹起され、結局、制動素子３６
を押圧するために前記素子３６はピストンロツド
２６の周面に圧接してその往動または復動々作を
阻止する。圧電素子３８の半径方向への変位は瞬
時に惹起するものであるために電圧の印加と略同
時に制動作用が行われ、所望の位置制御が達成さ
れることになる。
ル１８，２２を介して所定のエアーがシリンダチ
ユーブ１２内に送給されるためにピストン２８が
往復動作し、これに伴つてピストンロツド２６
は、所定のストロークで往復動する。そこで、所
望の位置にてピストン２８を停止して位置制御を
図ろうとする時、本発明のブレーキ装置３４が付
勢される。すなわち、図示しないリレーを介して
電源回路を閉路すれば、リード線４４からは正の
電圧が極板４０に印加され、一方、リード線４６
からは負の電圧が極板４２に印加される。このた
め、積層されたリング状の電圧素子３８に半径方
向に対する変位が惹起され、結局、制動素子３６
を押圧するために前記素子３６はピストンロツド
２６の周面に圧接してその往動または復動々作を
阻止する。圧電素子３８の半径方向への変位は瞬
時に惹起するものであるために電圧の印加と略同
時に制動作用が行われ、所望の位置制御が達成さ
れることになる。
第３図に本発明の別の実施例を示す。この実施
例において、前記実施例と同一の参照符号は同一
の構成要素を示すものとする。
例において、前記実施例と同一の参照符号は同一
の構成要素を示すものとする。
さて、本実施例では図から容易に諒解されるよ
うに、リング状の積層された圧電素子３８を放射
状に分割し、隣接する圧電素子間に間隔５２を画
成した。しかも最外側の圧電素子には剛性に富む
リング５４を嵌合してブレーキ装置３４を構成し
ている。
うに、リング状の積層された圧電素子３８を放射
状に分割し、隣接する圧電素子間に間隔５２を画
成した。しかも最外側の圧電素子には剛性に富む
リング５４を嵌合してブレーキ装置３４を構成し
ている。
この実施例で図示を省略した極板４０，４２に
夫々、正負の電圧を印加すると、前記のように圧
電素子３８は変位するに至るが、この場合、半径
方向内側への集約した変位が惹起することにな
る。このため、ピストンロツド２６に近接するリ
ング状の制動素子３６が押圧されて前記と同様に
所望の制動効果が達成されることになる。
夫々、正負の電圧を印加すると、前記のように圧
電素子３８は変位するに至るが、この場合、半径
方向内側への集約した変位が惹起することにな
る。このため、ピストンロツド２６に近接するリ
ング状の制動素子３６が押圧されて前記と同様に
所望の制動効果が達成されることになる。
第４図に本発明のさらに別の実施例を示す。
本実施例では、前記ピストンロツド２６に代え
てモータ等の回転駆動軸の回転動作を制御する場
合を示している。すなわち、回転駆動軸５５の中
心に対して水平方向並びに垂直方向から積層され
た４つの圧電素子群５６，５８，６０，６２を対
向させて近接配置した。なお、この場合、夫々の
圧電素子群５６，５８，６０および６２の回転駆
動軸５５に最も近い層は耐摩耗性に富む部材６４
で構成している。
てモータ等の回転駆動軸の回転動作を制御する場
合を示している。すなわち、回転駆動軸５５の中
心に対して水平方向並びに垂直方向から積層され
た４つの圧電素子群５６，５８，６０，６２を対
向させて近接配置した。なお、この場合、夫々の
圧電素子群５６，５８，６０および６２の回転駆
動軸５５に最も近い層は耐摩耗性に富む部材６４
で構成している。
そこで、回転動作する駆動軸５５を所望の位置
で停止させようとする時、夫々の圧電素子間に配
設された薄板状の極板（図示せず）に所定の極性
で電圧を印加し、これによつて生じる圧電素子群
５６，５８，６０および６２の総変位量を前記駆
動軸５５に加えれば駆動軸５５は効果的にその回
転動作を阻止されることになる。
で停止させようとする時、夫々の圧電素子間に配
設された薄板状の極板（図示せず）に所定の極性
で電圧を印加し、これによつて生じる圧電素子群
５６，５８，６０および６２の総変位量を前記駆
動軸５５に加えれば駆動軸５５は効果的にその回
転動作を阻止されることになる。
本発明によれば、以上のように極めて簡単な構
成でアクチユエータ等の軸体の往復動作、回転動
作を所望の位置で制動することが可能となつたも
のであり、従来のアクチユエータ等の制動機構と
異なり制動効果の向上が一段と促進されしかも構
造も簡単であるために廉価に製造ができるばかり
か小型化も容易に図れる等種々の顕著な効果が得
られる。しかも、制動素子はケーシングによりピ
ストンロツドに追従する変位が規制されるため
に、圧電素子に対する剪断力が付与されることは
ない。
成でアクチユエータ等の軸体の往復動作、回転動
作を所望の位置で制動することが可能となつたも
のであり、従来のアクチユエータ等の制動機構と
異なり制動効果の向上が一段と促進されしかも構
造も簡単であるために廉価に製造ができるばかり
か小型化も容易に図れる等種々の顕著な効果が得
られる。しかも、制動素子はケーシングによりピ
ストンロツドに追従する変位が規制されるため
に、圧電素子に対する剪断力が付与されることは
ない。
従つて、比較的に剪断力に対して脆性を有する
とされる圧電素子が損傷されることがない。
とされる圧電素子が損傷されることがない。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明は、この実施例に限定されるも
のではなく、例えば、弁装置における弁体の位置
決めに用いたり、あるいは油圧を利用するアクチ
ユエータの制御にも使用可能である等本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計変更が可能であることは勿論である。
明したが、本発明は、この実施例に限定されるも
のではなく、例えば、弁装置における弁体の位置
決めに用いたり、あるいは油圧を利用するアクチ
ユエータの制御にも使用可能である等本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計変更が可能であることは勿論である。
第１図は、本発明装置を復動タイプのエアシリ
ンダに組み込んだ状態の一部切欠説明図、第２図
は、第１図の部分拡大図、第３図は、本発明装置
の他の実施例を示す一部省略斜視図、第４図は、
本発明装置のさらに別の実施例を示す一部省略斜
視図である。 １０…エアシリンダ、１２…シリンダチユー
ブ、１４，１６…ヘツドカバー、１８…ホースニ
ツプル、２０…袋ナツト、２２…ホースニツプ
ル、２４…袋ナツト、２６…ピストンロツド、２
８…ナツト、３０…取付用ナツト、３２…ナツ
ト、３４…ブレーキ装置、３６…制動素子、３８
…圧電素子、４０，４２…極板、４４，４６…リ
ード線、４８…ケーシング、５０…管体、５２…
間隔、５４…リング、５６，５８，６０，６２…
圧電素子群、６４…部材。
ンダに組み込んだ状態の一部切欠説明図、第２図
は、第１図の部分拡大図、第３図は、本発明装置
の他の実施例を示す一部省略斜視図、第４図は、
本発明装置のさらに別の実施例を示す一部省略斜
視図である。 １０…エアシリンダ、１２…シリンダチユー
ブ、１４，１６…ヘツドカバー、１８…ホースニ
ツプル、２０…袋ナツト、２２…ホースニツプ
ル、２４…袋ナツト、２６…ピストンロツド、２
８…ナツト、３０…取付用ナツト、３２…ナツ
ト、３４…ブレーキ装置、３６…制動素子、３８
…圧電素子、４０，４２…極板、４４，４６…リ
ード線、４８…ケーシング、５０…管体、５２…
間隔、５４…リング、５６，５８，６０，６２…
圧電素子群、６４…部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 往復動作または回転動作する軸体に近接して
設けられたケーシングと、 前記ケーシングの内部空間に設けられ前記軸体
の軸心方向に直交する方向に変位可能に積層され
た複数個の圧電素子と、 前記複数個の圧電素子中、前記軸体に最も近接
した圧電素子に設けられた制動部材と、 からなり、前記制動部材は前記ケーシングの前記
軸体に面する部位に画成された開口部の壁面で該
軸体の変位方向への移動が規制されるべく保持さ
れていることを特徴とするブレーキ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185233A JPS6077685A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ブレ−キ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185233A JPS6077685A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ブレ−キ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077685A JPS6077685A (ja) | 1985-05-02 |
| JPH0568194B2 true JPH0568194B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=16167202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58185233A Granted JPS6077685A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | ブレ−キ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077685A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3608494A1 (de) * | 1986-03-14 | 1987-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Elektrisch ansteuerbare stelleinrichtung |
| JPH0697058B2 (ja) * | 1986-08-04 | 1994-11-30 | 甲南電機株式会社 | 制動装置付シリンダーの制御方法 |
| JP2588949B2 (ja) * | 1988-10-12 | 1997-03-12 | 株式会社コガネイ | 制動機構付シリンダ装置 |
| JP4744989B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2011-08-10 | 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ | 波動歯車装置および摩擦係合式波動装置 |
| DE102008006057A1 (de) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Schaeffler Kg | Linearführung mit einer Brems- und/oder Klemmvorrichtung |
| CA3127904A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-06 | Thorlabs, Inc. | Piezoelectric braking device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139681A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-19 | Toshiba Corp | 回転微動機構 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58185233A patent/JPS6077685A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6077685A (ja) | 1985-05-02 |
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