Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3871526B2 - Brake reaction force detection structure of actuator - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3871526B2 - Brake reaction force detection structure of actuator - Google Patents

Brake reaction force detection structure of actuator Download PDF

Info

Publication number
JP3871526B2
JP3871526B2 JP2001144921A JP2001144921A JP3871526B2 JP 3871526 B2 JP3871526 B2 JP 3871526B2 JP 2001144921 A JP2001144921 A JP 2001144921A JP 2001144921 A JP2001144921 A JP 2001144921A JP 3871526 B2 JP3871526 B2 JP 3871526B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
axial direction
spring receiver
pressing member
reaction force
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 - Fee Related
Application number
JP2001144921A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002340067A (en
Inventor
修 赤松
周夫 榎畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nabtesco Corp filed Critical Nabtesco Corp
Priority to JP2001144921A priority Critical patent/JP3871526B2/en
Publication of JP2002340067A publication Critical patent/JP2002340067A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3871526B2 publication Critical patent/JP3871526B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect accurately the brake reaction force of an actuation device. SOLUTION: Separately from a spring receptacle 303 to receive springs 305 and 306, a hold-down member 302 is provided to receive the spring receptacle 303, and guidance is made by a guide sleeve 301 in such a way that the hold- down member 302 is not inclined. Thereby the hold-down member 302 can press a resilient member 322 uniformly without inclination even if the spring receptacle 303 receiving the brake reaction force is inclined when safety brake is in actuation. A pressure sensor 323 detects the brake reaction force through the resilient member 322.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等のブレーキ装置を駆動する作動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、特許協力条約に基づく国際公開番号WO98/47750のパンフレットに掲載された作動装置(電気式ブレーキアクチュエータ)は、モータの回転に基づいて、ブレーキ装置を駆動する押し棒をその軸方向に移動させる常用ブレーキ機構部と、圧縮状態に保持したばねを放勢させることにより特殊な形状のピストンを駆動して、上記押し棒を軸方向に移動させる安全ブレーキ機構部とを備えている。図3は、このような作動装置における安全ブレーキ機構部の構造の概略を示す断面図である。
【0003】
図において、ハウジング101の内部中央には案内スリーブ102が取り付けられ、この案内スリーブ102の外側には、サポートスリーブ103が外挿されている。サポートスリーブ103の上端部は、ばね受け103aとなっており、軸方向に微小範囲で移動可能である。ばね受け103aとハウジング101との間には、弾性材料からなるリング104が介装されており、このリング104に全荷重がかかる。ハウジング101の上端部には圧力センサ105が装着されており、この圧力センサ105は、リング104の上端面の一箇所に接している。この接触面積をS1、リング104全体の受圧面積をSとすると、リング104が受ける全荷重のS1/Sの荷重が、圧力センサ105により検出される。
【0004】
上記サポートスリーブ103には、楔ピストン106のピストン部106aが上下方向に摺動可能に外挿されている。楔ピストン106は、上記ピストン部106aの他、ばね支持部106b及び楔部106cを有して、一体に形成されている。楔部106cは紙面に垂直な方向に互いに距離をおいて一対設けられている。楔ピストン106の中心部にはねじ軸107が螺合し、このねじ軸107の回転により楔ピストン106が上下方向に移動可能である。楔ピストン106のばね支持部106bとばね受け103aとの間には、2つのばね108が装着されており、これによって楔ピストン106は下方に付勢されている。ねじ軸107の回転は、サポートスリーブ103の内側に設けられている装置(図示せず。)により、阻止されたり許容されたりするようになっている。通常は、ねじ軸107が回転して2つのばね108を圧縮した状態で、この状態を維持すべく、ねじ軸107の回転が阻止されている。
【0005】
一方、ブレーキ装置(図示せず。)を作動させる押し棒109は、ガイドチューブ110に保持されている。ガイドチューブ110はハウジング101により、図の左右方向に移動可能に保持されており、その両側面には押し棒ローラ111が設けられている。また、ハウジング側には、ハウジングローラ112が設けられている。楔部106cは、押し棒ローラ111及びハウジングローラ112と係合している。図示の状態から、ねじ軸107の回転が許容されると、ばね108の付勢を受けてねじ軸107が回転し、楔ピストン106が下降する。楔部106cは、下降しながら押し棒ローラ111を左方に押しのけ、これによって、ガイドチューブ110及び押し棒109が左方に移動し、ブレーキ装置を作動させる。実際にブレーキがかかると、ブレーキ装置からの反力が、楔部106cを介して楔ピストン106の軸方向への反力に変換される。この反力が、ばね108、ばね受け103a及びリング104を介して、圧力センサ105により検出される。従って、圧力センサ105が所定の反力を検出することにより、実際に所定のブレーキ力が生じたことを確認することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の作動装置において、ばね108は、高荷重のものが用いられている。このような高荷重のばね108は、ばね軸に対する端面の直角度にばらつきがあり、しかも、圧縮時の傾きの変化が、低荷重のものよりも大きい。このような理由から、ばね受け103aが若干傾くことがある。この場合、リング104に付与される荷重が偏り、圧力センサ105は正確な反力を検出できなくなる。
【0007】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、作動装置においてブレーキ反力を正確に検出することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを有する作動装置のブレーキ反力検出構造であって、
前記ばねを受け止めるリング状のばね受けと、外周に前記ばね受けを通す円筒状の部材であって、径方向外方に拡がった部分で前記ばね受けを受け止め、前記ばねの伸縮方向に沿った軸方向に所定範囲で移動可能な押さえ部材と、前記安全ブレーキ機構部のハウジング側に設けられ、前記押さえ部材を前記軸方向に案内する円筒状部及び、周溝が形成された鍔状部を有する案内部材と、前記周溝に取り付けられ、その一端面が前記押さえ部材の端部に当接するリング状の弾性部材と、前記安全ブレーキ機構部のハウジング側に取り付けられ、前記弾性部材の他端面に当接する圧力センサとを備え、前記押さえ部材は前記案内部材の円筒状部に緊密に外挿されることにより、前記軸方向に対しての傾きが規制されており、前記ばね受けは、前記軸方向に対して僅かな傾きが可能な程度に緩く、前記押さえ部材の外周に係合し、前記ばね受けが前記軸方向に対する傾きを生じた場合でも、これを、前記押さえ部材は傾くことなく受け止め、前記端部全体で前記軸方向に弾性部材を押圧することを特徴とするものである(請求項1)。
【0009】
上記のように構成された作動装置のブレーキ反力検出構造においては、ばね受けを、これとは別部材の押さえ部材によって受け止める。また、案内部材は、押さえ部材が軸方向に対して傾斜する方向へ移動することを規制する。従って、ばね受けが傾いても、押さえ部材は傾くことなく荷重を受け止め、弾性部材を均一に押圧する。圧力センサは、均一に押圧された弾性部材を介して、荷重を検出する。
【0010】
また、弾性部材の保持と、弾性部材を押圧する押さえ部材の案内とが、共通の案内部材によって行われる。従って、かかる3部材の組立精度を確保することが容易である。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態によるブレーキ反力検出構造を採用した作動装置を示す断面図である。また、図2は、図1の上部を拡大した断面図である。図1において、当該作動装置は、ハウジング本体1aと、上部カバー1bと、上部カバー1bの中央部に取り付けられた蓋1cとによって構成されるハウジング1内(但し、一部突出している。)に、モータを駆動源とする常用ブレーキ機構部2と、ばねの出力を駆動源とする安全ブレーキ機構部3と、これら両機構部によって、図の左右方向を軸方向として駆動される押し棒機構部4とを備えている。安全ブレーキ機構部3は、上記モータが使用不可の場合や、停電時等にのみ、非常ブレーキとして作動する。
【0012】
上記押し棒機構部4において、ガイドチューブ401は、ハウジング1により軸方向に摺動可能に保持されている。このガイドチューブ401に内挿された押し棒402は、左端部以外が円筒状であり、ガイドチューブ401に対して軸方向に摺動可能である。この押し棒402にはボールねじが内蔵されており、当該ボールねじを構成するねじ403の右端側小径部403aに、ガイドチューブ401の内径より小さい外径を有するリング404が外嵌されている。リング404とガイドチューブ401の右端部401aとの間には、スラストベアリング405が装着されている。外周側が歯車になっている歯車リング406は、ねじ403の右端部403bに外嵌されている。ラジアルベアリング407は、歯車リング406の内筒部406aとガイドチューブ401の右端部401aとの間に装着されている。
【0013】
また、力伝達リング408は、ガイドチューブ401に外挿され、かつ、固定されている。力伝達リング408の両側面には、一対の押し棒ローラ409が回転自在に取り付けられている。この押し棒ローラ409がねじ403の軸方向に移動すると、力伝達リング408を介してガイドチューブ401が移動する。一方、押し棒ローラ409と対向してガイドチューブ401の両側面に配置された一対のハウジングローラ410は、ハウジング1に回転自在に支持されている。
【0014】
一方、常用ブレーキ機構部2にはモータ200が設けられている。被駆動シャフト202は、モータ200のシャフト201の右端に対向して、かつ、シャフト201と同軸に配置されている。シャフト201と被駆動シャフト202との間には、クラッチ装置203が介在している。被駆動シャフト202の右端に設けられた小歯車204は、ハウジング1に対して回転自在に支持されている大歯車205と噛合して、これを駆動する。大歯車205は、歯車リング406と噛合して、これを駆動する。上記クラッチ装置203は、シャフト201の回転を被駆動シャフト202に伝達するとともに、シャフト201が回転停止したとき、それまで回転していた方向と逆方向に被駆動シャフト202が回転することを阻止する構成となっている。
【0015】
また、安全ブレーキ機構部3においては、上部カバー1bの中央に、鍔状部301aと円筒状部301bとを有する案内スリーブ301が取り付けられている。案内スリーブ301の円筒状部301bには、略円筒状の押さえ部材302が外挿されている。押さえ部材302は、案内スリーブ301に対して、軸方向に微小な所定範囲で摺動可能である。押さえ部材302の外周には、リング状のばね受け303が、軸方向に対して僅かな傾きが可能な程度に緩く係合している。
【0016】
一方、楔ピストン304は、押さえ部材302に外挿される円筒状のピストン部304aと、略円盤状のばね支持部304bと、紙面に垂直な方向に互いに離隔して一対設けられた楔部304cとを備えている。この楔部304cの先端は、前述の押し棒ローラ409及びハウジングローラ410と係合している。大小2個のコイルばねのうち外側のばね305は、楔ピストン304のばね支持部304bと、ばね受け303との間に装着されている。また、内側のばね306は、ばね支持部304bとばね受け303との間に、リング状の他のばね受け307を介して装着されている。ねじ軸308は、楔ピストン304のばね支持部304b内周に装着された雌ねじ部材309に螺合して、ボールねじのような関係を構成している。
【0017】
上記ねじ軸308の上端側には、円筒形のねじ軸サポート310が取り付けられている。押さえ部材302に取り付けられた円筒部材311は、ねじ軸サポート310と同一の外径を有する。ねじ軸サポート310と円筒部材311との間には、スラストベアリング312が装着されている。係止スリーブ313は、案内スリーブ301に対して径方向に隙間を保って内挿されている。係止ばね314は、ねじ軸サポート310及び円筒部材311の外周に巻装され、その一端が係止スリーブ313に係止され、他端がねじ軸サポート310に係止されている。
【0018】
案内スリーブ301の鍔状部301aの内側には、電磁石315が取り付けられている。電磁石315の内側には、ベアリング317を介して、軸部材318が回転可能に支持されている。軸部材318は円盤部318aを備えており、この円盤部318a上に、磁性体からなるリング316が取り付けられている。電磁石315が励磁されるとリング316はこれに吸引され、軸部材318は回転できない。逆に、電磁石315が消磁されるとリング316は釈放され、軸部材318は回転可能となる。上記係止スリーブ313は、この軸部材318の下端部に嵌合されており、軸部材318と一体に回転する。通常は、電磁石315が励磁されており、軸部材318及び係止スリーブ313は回転できない。
なお、安全ブレーキ機構部3内の上記各部材は、ねじ軸308を中心として同軸的に配置されている。
【0019】
上記押さえ部材302の下端中央部は、ねじ軸308の外周の一部に設けた溝に係止された支持リング321と係合している。これにより、押さえ部材302の下方への移動が規制されている。また、図2に示すように、押さえ部材302の上端部302aは、案内スリーブ301に形成された周溝301cに挿入され得る形状となっている。この周溝301cにはリング状の弾性部材(ゴム等)322が装着され、その下端面が上端部302aの端面全周に当接している。また、上端部302aの内側には2段の段部302bが設けられており、これらの段部302bが、対応する案内スリーブ301の段部301dに当接する位置が押さえ部材302の上限位置となる。すなわち、押さえ部材302は、支持リング321(図1)によって規制された下限位置から、当該上限位置までの範囲で、軸方向に摺動可能である。また、押さえ部材302は案内スリーブ301に対して、軸方向への僅かな移動を妨げられない程度に緊密に外挿されている。こうして、固定部材である案内スリーブ301は、押さえ部材302を、ばね305,306の伸縮方向に沿った軸方向に案内するとともに、軸方向に対して傾斜する方向への押さえ部材302の移動を規制する案内部材として機能している。
【0020】
一方、圧力センサ323は案内スリーブ301の上面から装着され、弾性部材322の上端面の一部に当接している。圧力センサ323は案内スリーブ301に螺着されたロックナット324によって固定され、ロックナット324にはキャップ325が被せられている。
押さえ部材302が摺動して弾性部材322が押圧されると、その荷重に応じた出力信号が圧力センサ323から出力される。
【0021】
上記のように構成された作動装置の動作について説明する。
まず、常用ブレーキ動作について簡単に説明する。図1に示す状態(ブレーキ解除状態)からモータ200が所定方向に回転すると、クラッチ装置203を介して被駆動シャフト202が回転駆動される。これにより、小歯車204、大歯車205、歯車リング406及びねじ403が回転し、押し棒402が図の左方向へ前進する。押し棒402の前進により、図示しないブレーキ装置が作動する。モータ200が逆方向に回転すると、押し棒402が後退して、ブレーキが解除される。
【0022】
次に、安全ブレーキ動作について説明する。図1に示す状態において、ばね305,306は蓄勢され、楔ピストン304のばね支持部304bは下方に付勢されている。これにより、ねじ軸308は、楔ピストン304の下方移動に対応した回転方向に付勢されている。従って、ねじ軸サポート310及び係止ばね314を介して、係止スリーブ313及び軸部材318も所定の回転方向に付勢されている。しかしながら、通常は、軸部材318及び係止スリーブ313が回転できないので、ねじ軸308は回転しない。
【0023】
上記の状態から、安全ブレーキ指令に基づいて電磁石315が消磁されると、リング316が釈放され、軸部材318及び係止スリーブ313が回転し始める。これに追随して、ねじ軸サポート310及びねじ軸308も回転し、楔ピストン304は下降する。下降する楔ピストン304の楔部304cが、押し棒ローラ409とハウジングローラ410との間に押し入ることにより、可動側の押し棒ローラ409が左方へ移動する。これに伴って、力伝達リング408を介して、ガイドチューブ401が左方へ前進する。このときガイドチューブ401は、押し棒402その他内部に含む全ての部材及び歯車リング406を引き連れて前進する。歯車リング406は、幅広な歯を有する大歯車205との噛合を維持したまま、左方へ移動する。こうして、前進する押し棒402により、図示しないブレーキ装置が作動する。
【0024】
ブレーキ装置の作動により、その反力が、楔部304cを介して楔ピストン304の軸方向への反力に変換される。この反力が、ばね305,306、ばね受け307、ばね受け303、押さえ部材302及び弾性部材322を介して、圧力センサ323により検出される。従って、圧力センサ323が所定の反力を検出することにより、実際に所定のブレーキ力が生じたことを確認することができる。
ここで、楔ピストン304の軸に対してばね305,306の傾きがある場合、ばね受け303が若干傾き、ばね受け303にかかるばねの荷重に偏りが生じる。しかしながら、ばね受け303と押さえ部材302とは互いに別部材であり、押さえ部材302が軸方向に対して傾斜する方向へ動くことは、案内スリーブ301によって規制されている。従って、押さえ部材302は、偏りのある荷重を傾くことなく受け止め、上端部302a(図2)全体で均一に弾性部材322を押圧する。これにより、圧力センサ323は正確に反力を検出することができる。
【0025】
一旦動作した安全ブレーキ機構部3を復帰させるには、モータ200が稼働可能となってから、所定方向に回転させ、ねじ403を制動方向に回転させる。このとき押し棒402は既に所定のストローク分前進してブレーキをかけた状態であるため、さらに前進することはできない。従って、ねじ403の回転力は、ねじ403自身を後退させる力に変換され、ガイドチューブ401、力伝達リング408及び押し棒ローラ409に後退方向への力が付与される。押し棒ローラ409に後退方向への力が付与されると、楔ピストン304には上昇方向への力が付与される。その結果、楔ピストン304は、ねじ軸308を回転させながら上昇し、再びばね305,306を圧縮して図1に示す位置に復帰する。
【0026】
上記実施形態においては、ばね受け303と押さえ部材302とを互いに別部材としたことにより、従来のサポートスリーブ103(図3)と比べて各部材の形状が小さくなり、加工がし易くなるため、加工精度が向上する。また、弾性部材322の保持と、弾性部材322を押圧する押さえ部材302の案内とが共に、案内スリーブ301によって行われるので、かかる3部材の組立精度を確保することが容易であり、弾性部材322の押圧量調整精度や、押さえ部材302の案内精度を一定に維持することができる。
【0027】
なお、上記実施形態において、案内スリーブ301はハウジング1の上部カバー1bとは別部材としたが、両者を一体に成形することも可能である。但し、このように別部材とする方が、案内スリーブ301の芯出しの容易さの点で優れている。
【0028】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項1の作動装置のブレーキ反力検出構造によれば、ばね受けを、これとは別部材の押さえ部材によって受け止めるとともに、案内部材により、押さえ部材が軸方向に対して傾斜する方向へ移動することを規制するので、ばね受けが傾いても、押さえ部材は傾くことなく荷重を受け止め、弾性部材を均一に押圧する。従って、ブレーキ装置からの反力を正確に検出することができる。また、ばね受けと押さえ部材とを別部材とすることにより、各部材の形状が小さくなり、加工がし易くなるため、加工精度も向上する。
【0029】
また、弾性部材の保持と、弾性部材を押圧する押さえ部材の案内とが、共通の案内部材によって行われるので、かかる3部材の組立精度を確保することが容易であり、弾性部材の押圧量調整精度や、押さえ部材の案内精度を一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるブレーキ反力検出構造を採用した作動装置を示す断面図である。
【図2】図1における上部の拡大図である。
【図3】従来の作動装置における安全ブレーキ機構部の構造の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 常用ブレーキ機構部
3 安全ブレーキ機構部
200 モータ
301 案内スリーブ(案内部材)
302 押さえ部材
303 ばね受け
305,306 ばね
322 弾性部材
323 圧力センサ
402 押し棒
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operating device for driving a brake device such as a railway vehicle.
[0002]
[Prior art]
For example, an actuator (electric brake actuator) published in a pamphlet of International Publication No. WO98 / 47750 based on the Patent Cooperation Treaty moves a push rod for driving the brake device in the axial direction based on the rotation of the motor. A service brake mechanism and a safety brake mechanism that moves the push rod in the axial direction by driving a specially shaped piston by releasing a spring held in a compressed state. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the safety brake mechanism in such an operating device.
[0003]
In the figure, a guide sleeve 102 is attached to the center of the inside of the housing 101, and a support sleeve 103 is externally attached to the outside of the guide sleeve 102. The upper end portion of the support sleeve 103 is a spring receiver 103a and can move in a minute range in the axial direction. A ring 104 made of an elastic material is interposed between the spring receiver 103a and the housing 101, and a total load is applied to the ring 104. A pressure sensor 105 is attached to the upper end portion of the housing 101, and this pressure sensor 105 is in contact with one place on the upper end surface of the ring 104. When this contact area is S1 and the pressure receiving area of the entire ring 104 is S, the load S1 / S of the total load received by the ring 104 is detected by the pressure sensor 105.
[0004]
A piston portion 106a of a wedge piston 106 is externally inserted into the support sleeve 103 so as to be slidable in the vertical direction. The wedge piston 106 includes a spring support portion 106b and a wedge portion 106c in addition to the piston portion 106a, and is integrally formed. A pair of wedge portions 106c are provided at a distance from each other in a direction perpendicular to the paper surface. A screw shaft 107 is screwed into the center of the wedge piston 106, and the wedge piston 106 can be moved in the vertical direction by the rotation of the screw shaft 107. Two springs 108 are mounted between the spring support portion 106b of the wedge piston 106 and the spring receiver 103a, and thereby the wedge piston 106 is biased downward. The rotation of the screw shaft 107 is prevented or permitted by a device (not shown) provided inside the support sleeve 103. Normally, in a state where the screw shaft 107 is rotated and the two springs 108 are compressed, the rotation of the screw shaft 107 is prevented in order to maintain this state.
[0005]
On the other hand, a push rod 109 for operating a brake device (not shown) is held by the guide tube 110. The guide tube 110 is held by a housing 101 so as to be movable in the left-right direction in the figure, and push bar rollers 111 are provided on both side surfaces thereof. A housing roller 112 is provided on the housing side. The wedge portion 106 c is engaged with the push rod roller 111 and the housing roller 112. When the rotation of the screw shaft 107 is allowed from the state shown in the drawing, the screw shaft 107 is rotated by the bias of the spring 108 and the wedge piston 106 is lowered. The wedge portion 106c pushes the push rod roller 111 to the left while descending, whereby the guide tube 110 and the push rod 109 move to the left, and the brake device is operated. When the brake is actually applied, the reaction force from the brake device is converted into the reaction force in the axial direction of the wedge piston 106 via the wedge portion 106c. This reaction force is detected by the pressure sensor 105 via the spring 108, the spring receiver 103a, and the ring 104. Therefore, when the pressure sensor 105 detects the predetermined reaction force, it can be confirmed that the predetermined braking force is actually generated.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional actuating device as described above, the spring 108 has a high load. Such a high-load spring 108 has variations in the perpendicularity of the end surface with respect to the spring shaft, and the change in inclination during compression is greater than that of a low-load spring. For this reason, the spring receiver 103a may be slightly inclined. In this case, the load applied to the ring 104 is biased, and the pressure sensor 105 cannot detect an accurate reaction force.
[0007]
In view of the conventional problems as described above, an object of the present invention is to accurately detect a brake reaction force in an actuator.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a brake reaction of an actuator having a service brake mechanism that moves a push rod that operates a brake device based on an output of a motor, and a safety brake mechanism that moves the push rod based on an output of a spring. A force detection structure,
A ring-shaped spring receiver that receives the spring, and a cylindrical member that passes the spring receiver on the outer periphery, and receives the spring receiver at a portion that extends outward in the radial direction, and an axis along the expansion and contraction direction of the spring A pressing member that can move in a predetermined range in a direction, a cylindrical portion that is provided on the housing side of the safety brake mechanism portion, guides the pressing member in the axial direction, and a hook-shaped portion in which a circumferential groove is formed. A guide member, a ring-shaped elastic member attached to the circumferential groove , one end surface of which is in contact with the end portion of the pressing member, and attached to the housing side of the safety brake mechanism portion, on the other end surface of the elastic member and a pressure sensor in contact, the pressing member by being extrapolated tightly into a cylindrical portion of the guide member, the shaft inclination is regulated with respect to the direction, the spring bearing, the Even when the spring bearing is tilted with respect to the axial direction so that it can be slightly tilted with respect to the direction and engages with the outer periphery of the pressing member, it is received without tilting the pressing member. The elastic member is pressed in the axial direction over the entire end portion (Claim 1).
[0009]
In the brake reaction force detection structure for an actuator configured as described above, the spring receiver is received by a pressing member that is a separate member. In addition, the guide member restricts the pressing member from moving in a direction inclined with respect to the axial direction. Therefore, even if the spring receiver is inclined, the pressing member receives the load without inclining and presses the elastic member uniformly. The pressure sensor detects the load via the elastic member that is uniformly pressed.
[0010]
Further , the holding of the elastic member and the guide of the pressing member that presses the elastic member are performed by a common guide member. Therefore, it is easy to ensure the assembly accuracy of the three members.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an operating device employing a brake reaction force detection structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of FIG. In FIG. 1, the said operating device is in the housing 1 comprised by the housing main body 1a, the upper cover 1b, and the lid | cover 1c attached to the center part of the upper cover 1b (however, it protrudes partially). , A service brake mechanism unit 2 using a motor as a drive source, a safety brake mechanism unit 3 using a spring output as a drive source, and a push rod mechanism unit driven by these two mechanism units with the horizontal direction in the figure as an axial direction. 4 is provided. The safety brake mechanism 3 operates as an emergency brake only when the motor is not usable or when a power failure occurs.
[0012]
In the push rod mechanism 4, the guide tube 401 is held by the housing 1 so as to be slidable in the axial direction. The push rod 402 inserted into the guide tube 401 has a cylindrical shape except for the left end portion, and can slide in the axial direction with respect to the guide tube 401. The push rod 402 has a built-in ball screw, and a ring 404 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the guide tube 401 is fitted on the right end side small diameter portion 403a of the screw 403 constituting the ball screw. A thrust bearing 405 is mounted between the ring 404 and the right end 401 a of the guide tube 401. A gear ring 406 whose outer peripheral side is a gear is fitted on the right end 403 b of the screw 403. The radial bearing 407 is mounted between the inner cylindrical portion 406 a of the gear ring 406 and the right end portion 401 a of the guide tube 401.
[0013]
Further, the force transmission ring 408 is extrapolated and fixed to the guide tube 401. A pair of push rod rollers 409 are rotatably attached to both side surfaces of the force transmission ring 408. When the push rod roller 409 moves in the axial direction of the screw 403, the guide tube 401 moves via the force transmission ring 408. On the other hand, a pair of housing rollers 410 arranged on both side surfaces of the guide tube 401 so as to face the push rod roller 409 are rotatably supported by the housing 1.
[0014]
On the other hand, the service brake mechanism 2 is provided with a motor 200. The driven shaft 202 faces the right end of the shaft 201 of the motor 200 and is arranged coaxially with the shaft 201. A clutch device 203 is interposed between the shaft 201 and the driven shaft 202. A small gear 204 provided at the right end of the driven shaft 202 meshes with and drives a large gear 205 that is rotatably supported with respect to the housing 1. The large gear 205 meshes with the gear ring 406 to drive it. The clutch device 203 transmits the rotation of the shaft 201 to the driven shaft 202, and prevents the driven shaft 202 from rotating in the direction opposite to the direction in which the shaft 201 has been rotated when the shaft 201 stops rotating. It has a configuration.
[0015]
Moreover, in the safety brake mechanism part 3, the guide sleeve 301 which has the collar part 301a and the cylindrical part 301b is attached to the center of the upper cover 1b. A substantially cylindrical pressing member 302 is externally inserted into the cylindrical portion 301 b of the guide sleeve 301. The pressing member 302 is slidable with respect to the guide sleeve 301 within a minute predetermined range in the axial direction. A ring-shaped spring receiver 303 is loosely engaged with the outer periphery of the pressing member 302 to such an extent that a slight inclination with respect to the axial direction is possible .
[0016]
On the other hand, the wedge piston 304 includes a cylindrical piston portion 304a that is externally inserted into the pressing member 302, a substantially disc-shaped spring support portion 304b, and a pair of wedge portions 304c that are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the paper surface. It has. The leading end of the wedge portion 304 c is engaged with the above-described push rod roller 409 and housing roller 410. Of the two large and small coil springs, the outer spring 305 is mounted between the spring support 304 b of the wedge piston 304 and the spring receiver 303. Further, the inner spring 306 is mounted between the spring support 304 b and the spring receiver 303 via another ring-shaped spring receiver 307. The screw shaft 308 is screwed into a female screw member 309 mounted on the inner periphery of the spring support 304b of the wedge piston 304, and forms a relationship like a ball screw.
[0017]
A cylindrical screw shaft support 310 is attached to the upper end side of the screw shaft 308. The cylindrical member 311 attached to the pressing member 302 has the same outer diameter as the screw shaft support 310. A thrust bearing 312 is mounted between the screw shaft support 310 and the cylindrical member 311. The locking sleeve 313 is inserted into the guide sleeve 301 with a gap in the radial direction. The locking spring 314 is wound around the outer periphery of the screw shaft support 310 and the cylindrical member 311, and one end thereof is locked to the locking sleeve 313 and the other end is locked to the screw shaft support 310.
[0018]
An electromagnet 315 is attached to the inside of the flange-shaped portion 301 a of the guide sleeve 301. A shaft member 318 is rotatably supported inside the electromagnet 315 via a bearing 317. The shaft member 318 includes a disk portion 318a, and a ring 316 made of a magnetic material is attached on the disk portion 318a. When the electromagnet 315 is excited, the ring 316 is attracted by this, and the shaft member 318 cannot rotate. Conversely, when the electromagnet 315 is demagnetized, the ring 316 is released and the shaft member 318 can rotate. The locking sleeve 313 is fitted to the lower end portion of the shaft member 318 and rotates integrally with the shaft member 318. Normally, the electromagnet 315 is excited, and the shaft member 318 and the locking sleeve 313 cannot rotate.
Each member in the safety brake mechanism unit 3 is coaxially arranged with the screw shaft 308 as the center.
[0019]
The central portion of the lower end of the pressing member 302 is engaged with a support ring 321 locked in a groove provided on a part of the outer periphery of the screw shaft 308. Thereby, the downward movement of the pressing member 302 is restricted. As shown in FIG. 2, the upper end portion 302 a of the pressing member 302 has a shape that can be inserted into a circumferential groove 301 c formed in the guide sleeve 301. A ring-shaped elastic member (rubber or the like) 322 is attached to the circumferential groove 301c, and its lower end surface is in contact with the entire end surface of the upper end portion 302a. Further, two step portions 302b are provided inside the upper end portion 302a, and the position where these step portions 302b abut on the corresponding step portion 301d of the guide sleeve 301 is the upper limit position of the pressing member 302. . That is, the pressing member 302 is slidable in the axial direction in a range from the lower limit position regulated by the support ring 321 (FIG. 1) to the upper limit position. Further, the pressing member 302 is extrapolated tightly with respect to the guide sleeve 301 to such an extent that the slight movement in the axial direction is not hindered. Thus, the guide sleeve 301 as a fixing member guides the pressing member 302 in the axial direction along the expansion and contraction directions of the springs 305 and 306 and restricts the movement of the pressing member 302 in a direction inclined with respect to the axial direction. It functions as a guiding member.
[0020]
On the other hand, the pressure sensor 323 is mounted from the upper surface of the guide sleeve 301 and is in contact with a part of the upper end surface of the elastic member 322. The pressure sensor 323 is fixed by a lock nut 324 screwed to the guide sleeve 301, and a cap 325 is put on the lock nut 324.
When the pressing member 302 slides and the elastic member 322 is pressed, an output signal corresponding to the load is output from the pressure sensor 323.
[0021]
The operation of the actuator configured as described above will be described.
First, the service brake operation will be briefly described. When the motor 200 rotates in a predetermined direction from the state shown in FIG. 1 (brake release state), the driven shaft 202 is rotationally driven via the clutch device 203. As a result, the small gear 204, the large gear 205, the gear ring 406, and the screw 403 rotate, and the push rod 402 moves forward in the left direction in the figure. As the push rod 402 advances, a brake device (not shown) is activated. When the motor 200 rotates in the reverse direction, the push rod 402 moves backward and the brake is released.
[0022]
Next, the safety brake operation will be described. In the state shown in FIG. 1, the springs 305 and 306 are accumulated, and the spring support 304b of the wedge piston 304 is urged downward. As a result, the screw shaft 308 is biased in the rotational direction corresponding to the downward movement of the wedge piston 304. Therefore, the locking sleeve 313 and the shaft member 318 are also urged in a predetermined rotational direction via the screw shaft support 310 and the locking spring 314. However, normally, since the shaft member 318 and the locking sleeve 313 cannot rotate, the screw shaft 308 does not rotate.
[0023]
When the electromagnet 315 is demagnetized based on the safety brake command from the above state, the ring 316 is released, and the shaft member 318 and the locking sleeve 313 start to rotate. Following this, the screw shaft support 310 and the screw shaft 308 also rotate, and the wedge piston 304 descends. When the wedge portion 304c of the descending wedge piston 304 is pushed between the push rod roller 409 and the housing roller 410, the movable push rod roller 409 moves to the left. Along with this, the guide tube 401 advances to the left via the force transmission ring 408. At this time, the guide tube 401 moves forward with the push rod 402 and all other members included therein and the gear ring 406. The gear ring 406 moves to the left while maintaining meshing with the large gear 205 having wide teeth. Thus, a brake device (not shown) is actuated by the push rod 402 that moves forward.
[0024]
By the operation of the brake device, the reaction force is converted into the reaction force in the axial direction of the wedge piston 304 via the wedge portion 304c. This reaction force is detected by the pressure sensor 323 via the springs 305 and 306, the spring receiver 307, the spring receiver 303, the pressing member 302 and the elastic member 322. Therefore, when the pressure sensor 323 detects the predetermined reaction force, it can be confirmed that the predetermined brake force is actually generated.
Here, when the springs 305 and 306 are inclined with respect to the axis of the wedge piston 304, the spring receiver 303 is slightly inclined, and the spring load applied to the spring receiver 303 is biased. However, the spring receiver 303 and the pressing member 302 are separate members, and the guide sleeve 301 restricts the movement of the pressing member 302 in a direction inclined with respect to the axial direction. Accordingly, the pressing member 302 receives a biased load without inclining, and presses the elastic member 322 uniformly over the entire upper end portion 302a (FIG. 2). Thereby, the pressure sensor 323 can accurately detect the reaction force.
[0025]
In order to return the safety brake mechanism 3 once operated, the motor 200 can be operated and then rotated in a predetermined direction, and the screw 403 is rotated in the braking direction. At this time, since the push rod 402 has already been advanced by a predetermined stroke and applied the brake, it cannot be further advanced. Therefore, the rotational force of the screw 403 is converted into a force for retracting the screw 403 itself, and a force in the retracting direction is applied to the guide tube 401, the force transmission ring 408, and the push rod roller 409. When a force in the backward direction is applied to the push rod roller 409, a force in the upward direction is applied to the wedge piston 304. As a result, the wedge piston 304 moves up while rotating the screw shaft 308, compresses the springs 305 and 306 again, and returns to the position shown in FIG.
[0026]
In the above embodiment, the spring receiver 303 and the pressing member 302 are made separate from each other, so that the shape of each member is smaller than the conventional support sleeve 103 (FIG. 3), and it is easy to process. Machining accuracy is improved. In addition, since the holding of the elastic member 322 and the guide of the pressing member 302 that presses the elastic member 322 are both performed by the guide sleeve 301, it is easy to ensure the assembly accuracy of the three members, and the elastic member 322. The pressing amount adjustment accuracy and the guide accuracy of the pressing member 302 can be kept constant.
[0027]
In the above embodiment, the guide sleeve 301 is a separate member from the upper cover 1b of the housing 1, but it is also possible to form both of them integrally. However, such a separate member is superior in the ease of centering the guide sleeve 301.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention configured as described above has the following effects.
According to the brake reaction force detection structure for an actuating device according to claim 1, the spring receiver is received by a pressing member which is a separate member, and the pressing member is moved in a direction inclined with respect to the axial direction by the guide member. Therefore, even if the spring receiver is tilted, the pressing member receives the load without tilting and presses the elastic member uniformly. Therefore, the reaction force from the brake device can be accurately detected. Further, by making the spring receiver and the pressing member separate members, the shape of each member becomes small and the processing becomes easy, so that the processing accuracy is also improved.
[0029]
Further , since the holding of the elastic member and the guide of the pressing member that presses the elastic member are performed by the common guide member, it is easy to ensure the assembly accuracy of the three members, and the pressing amount adjustment of the elastic member The accuracy and the guide accuracy of the pressing member can be kept constant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an operating device employing a brake reaction force detection structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the upper part in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a safety brake mechanism in a conventional operating device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Service brake mechanism part 3 Safety brake mechanism part 200 Motor 301 Guide sleeve (guide member)
302 Holding member 303 Spring receivers 305 and 306 Spring 322 Elastic member 323 Pressure sensor 402 Push rod

Claims (1)

ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを有する作動装置のブレーキ反力検出構造であって、
前記ばねを受け止めるリング状のばね受けと、
外周に前記ばね受けを通す円筒状の部材であって、径方向外方に拡がった部分で前記ばね受けを受け止め、前記ばねの伸縮方向に沿った軸方向に所定範囲で移動可能な押さえ部材と、
前記安全ブレーキ機構部のハウジング側に設けられ、前記押さえ部材を前記軸方向に案内する円筒状部及び、周溝が形成された鍔状部を有する案内部材と、
前記周溝に取り付けられ、その一端面が前記押さえ部材の端部に当接するリング状の弾性部材と、
前記安全ブレーキ機構部のハウジング側に取り付けられ、前記弾性部材の他端面に当接する圧力センサとを備え
前記押さえ部材は前記案内部材の円筒状部に緊密に外挿されることにより、前記軸方向に対しての傾きが規制されており、
前記ばね受けは、前記軸方向に対して僅かな傾きが可能な程度に緩く、前記押さえ部材の外周に係合し、
前記ばね受けが前記軸方向に対する傾きを生じた場合でも、これを、前記押さえ部材は傾くことなく受け止め、前記端部全体で前記軸方向に弾性部材を押圧することを特徴とする作動装置のブレーキ反力検出構造。
A brake reaction force detection structure for an operating device having a service brake mechanism for moving a push rod for operating a brake device based on an output of a motor and a safety brake mechanism for moving the push rod based on an output of a spring. There,
A ring-shaped spring receiver for receiving the spring;
A cylindrical member that passes the spring receiver on the outer periphery, and that receives the spring receiver at a radially outwardly extending portion and is movable within a predetermined range in the axial direction along the expansion and contraction direction of the spring; ,
A cylindrical member that is provided on the housing side of the safety brake mechanism, guides the pressing member in the axial direction, and a guide member that has a hook-shaped portion formed with a circumferential groove ;
A ring-shaped elastic member attached to the circumferential groove , one end surface of which is in contact with the end of the pressing member;
A pressure sensor attached to the housing side of the safety brake mechanism, and abutting against the other end surface of the elastic member ;
The pressure member is tightly extrapolated to the cylindrical portion of the guide member, so that the inclination with respect to the axial direction is restricted,
The spring receiver is loose enough to allow a slight inclination with respect to the axial direction, and engages with the outer periphery of the pressing member,
Even when the spring receiver is inclined with respect to the axial direction, the pressing member receives the spring receiver without inclining, and the elastic member is pressed in the axial direction with the entire end portion. Reaction force detection structure.
JP2001144921A 2001-05-15 2001-05-15 Brake reaction force detection structure of actuator Expired - Fee Related JP3871526B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001144921A JP3871526B2 (en) 2001-05-15 2001-05-15 Brake reaction force detection structure of actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001144921A JP3871526B2 (en) 2001-05-15 2001-05-15 Brake reaction force detection structure of actuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002340067A JP2002340067A (en) 2002-11-27
JP3871526B2 true JP3871526B2 (en) 2007-01-24

Family

ID=18990804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001144921A Expired - Fee Related JP3871526B2 (en) 2001-05-15 2001-05-15 Brake reaction force detection structure of actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3871526B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002340067A (en) 2002-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6915883B2 (en) Electric braking apparatus
KR102281170B1 (en) electric brake device
JPH10196689A (en) Brake equipment
JP4119229B2 (en) Electric parking brake mechanism
US20040262101A1 (en) Disk brake with self-boosting
JP2009197863A (en) Electrically operated linear actuator and electrically operated braking system
US20180202504A1 (en) Electric brake device
JP3871526B2 (en) Brake reaction force detection structure of actuator
JPS6218764B2 (en)
JPH086771B2 (en) Braking device
JP4674690B2 (en) Disc brake
JP3871527B2 (en) Actuator spring force retention structure
JP3886035B2 (en) Actuator
US20210323107A1 (en) Electrical driving system for machine tool
JPH06506050A (en) brake device
KR20250135320A (en) Electric brake system
JP2006283887A (en) Electric disc brake device
US6814196B2 (en) Friction clutch with separately controllable transmission brake
JP3793067B2 (en) Actuating device and method for checking stored energy
JP2003014014A (en) Electric brake device
JP2002225699A (en) Spring guide structure for actuator
JP7133759B2 (en) brake device
JP3651842B2 (en) Ball screw stopper structure of actuator
JP2002227894A (en) Actuator
JP3727011B2 (en) Actuator bearing structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040527

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060718

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060714

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3871526

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091027

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131027

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees