JP2003514203A - クランプおよび/またはブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
び/またはブレーキ装置に関するものである。
種々の実施形態が知られている。EP-A-0 936 366 では、リニアガイド用のブレ
ーキ装置が公開されており、それはガイドレールに沿って移動できるようになっ
ている搬送体を備えている。この搬送体は、双方の長手方向側に効果を及ぼすブ
レーキ部材を備えている。搬送体はH字の形状をしており、薄く弾性的に曲げる
ことの出来る1つのブリッジと2つの下方脚部を備えており、それによりガイド
レールをグリップしている。下方脚部とガイドレールの間にはブレーキ部材が配
置されている。搬送体には2つの上方脚部が設けられており、その上方脚部はブ
リッジと共に上方脚部に作用する力の発生手段を収容する空間を構成している。
ここで対象となりうるのは、油圧あるいは空圧で作動するような曲がりテコ、ま
たはピエゾアクチュエータである。さらに、力を変換する装置としては、ブレー
キ装置の長手方向に縮小するように形成した空間の中で搬送体の上方脚部の間に
ガイドされ、油圧あるいは空圧で作用するクサビで対応することもある。すべて
の場合において、2つの上方脚部に力が作用することにより、弾性を有するブリ
ッジが撓み、その結果、ブレーキ部材を備えた2つの下方脚部が内側に動き、な
いしはガイドレールにより強力な力を作用させる。
置、例えばピエゾエレメントを使う時の関連において、震動やその他の機械的な
負荷に対して、非常に敏感なことである。
に、組み付けや製造するのに手間がかかる。
装置では比較的高度な構造であり、それにより実現するにはコストがかかる。
よるクランプブッシュが公開されている。ブッシュは、間隔を有しながら軸の周
りに配置された基本的にしっかりしたブッシュ本体を備えている。このブッシュ
本体に隣接し軸に向いて、圧力で作用するチャンバーが設けられている。基本的
に軸に平行に延伸するこのチャンバーの側壁は、この時に同時にブレーキエレメ
ントの役割もし、チャンバーに圧力が作用した時、チャンバーの膨張により軸に
押しつけられ、摩擦によるコンタクトを生み出す。横方向に隣接するチャンバー
壁面がΣ字の形状をしていることにより、チャンバーに力が作用したときに、ブ
ッシュが軸に傾いて取り付けられることを防いでいる。チャンバー側壁がΣ字形
状をしていることにより、チャンバー圧力の増加により軸に平行に延伸するチャ
ンバー壁が軸に対して押しつけられるより先に、この側壁が力の作用時に軸上で
ラジアル方向に拡がることを可能にしている。そして、回転を固定するような接
続力が発生する以前に、ブッシュは軸芯に直角に装備される。
装置を備えていない。さらに、チャンバーは構造的に、そして特にブッシュ本体
との関係での配置の可能性で、制限を受ける。ブレーキ効果は加圧の力が作用し
た時のみに得られ、場合によっては大きな駆動力を伝達せねばならない本来のブ
レーキエレメントが、ブッシュ本体としっかりとコンタクトするのではなく、強
制的な形で比較的不安定な圧力チャンバーを通じてコンタクトする。
あり、簡単な手段で大きなクランプないしブレーキ力を実現するクランプおよび
/またはブレーキ装置をつくることにある。加えて、本発明によるクランプおよ
び/またはブレーキ装置では色々なケース、殊に極端な震動および/または振動
を伴う条件下でも使用できるものである。
ることを前提にしている。このチャンバーの大部分を、少なくとも1つのほぼ平
面の壁面で構成するなら、チャンバー内の加圧あるいは負圧により最初に、基本
的にこの壁面に直角に延伸する第一の方向に変形が生じる。この第一の方向での
変形(膨張または収縮)に屈服する形で、一般的に第一の方向(基本的に壁面に
平行)に直角に延伸する方向に、それに相当して方向を変えたチャンバーの収縮
または膨脹が結果として現れる。
力を生み出すことができるという事実を利用している。この力は本発明により更
に導かれ、ブレーキないしはクランプ、あるいは既に働いているクランプないし
はブレーキ装置をフリーにするために利用される。
縮力に強い少なくとも1つの壁面で境界をつくっている。この壁面に相対配置し
ているチャンバー境界は、第一壁面と同様に構成することもある。しかし、それ
は本体の剛体部分であってもよい。壁面は比較的僅かな間隔で並ぶことが好まし
い。チャンバーの変形により生じた力は、少なくとも一部は壁面の方向ないしは
壁面に沿って、そして壁面と本体がコンタクトする部分に伝達される。そのよう
な力が本体を捉えるポイントを適切に選ぶと、そしてこの本体が少なくとも一部
で弾性変形できるならば、この本体を通じる力を本体の別の場所に、あるいはク
ランプまたはブレーキ部分に伝達することができる。それにより、ガイドエレメ
ントあるいはクランプまたはブレーキエレメントにブレーキをかけたりフリーに
したりするために、この力によりこの部分での対応ブレーキ・クランプ手段を作
用位置で出し入れすることができる。本発明に従えば、本体に引張力だけでなく
圧縮力も導き出すために、チャンバー内で加圧だけでなく負圧を使うこともある
。もちろん、力を受ける前後いずれにおいても、クランプおよび/またはブレー
キ部分をガイドエレメントまたはクランプあるいはブレーキするエレメントをグ
リップした状態にしておくこともできるが、その時にはクランプおよび/または
ブレーキ部分と別のエレメントの間に作用する力に変化がある。
一部で、壁面の厚さに比べて薄いジョイント部分が本体と接続されている。これ
により、壁面に作用した圧力を本体に伝達される引張力ないしは圧縮力に変換す
る場合に、より高度のメリットが生じる。
り、力が本体に伝わるエッジと接続している2つの壁面により構成することがあ
る。これにより、引張強度があり可撓性の壁面1つだけを使う場合に比べて、基
本的に2倍の力が得られる。
作用していない状態で基本的に平面で構成されており、それにより、この状態で
壁面を通じて本体に、加えて壁面に予圧を与える場合にも、問題となるような応
力が発生しない。
、チャンバー内部に対して凹または凸に構成する可能性もある。その際、平面の
壁面と同じように、圧力のない状態で、本体および/または壁面に予圧を与える
こともある。チャンバー内部の方向に凸の形状をした壁面では、チャンバーに加
圧が作用したときにエッジ部分を通じて、本体の対応する部分に −本体および
/または壁面に圧縮予圧が存在するときには追加の− 圧縮応力ないしは圧縮力
を及ぼす一方、負圧が作用するときには、場合によっては既に存在する圧縮応力
ないしは圧縮力を減少させたり、あるいは引張応力ないしは引張力を発生させる
ことができる。圧力が作用していない状態でチャンバー外側に凸の形状をした壁
面では、チャンバーに加圧が作用する時に引張応力ないしは引張力を高め、ある
いは負圧が作用する時に、−既に圧縮予圧が存在するときには追加の− 圧縮応
力ないしは圧縮力を発生させることができる。
部分に関して、本体を通じて機械的な力の増幅作用や縮小作用が発生するように
、少なくとも1つの壁面が本体の一部と繋がっていることもある。これにより、
少なくとも1つのチャンバーに作用する圧力媒体が比較的低い圧力で、大きなク
ランプないしはブレーキ力(クランプないしはブレーキ部分の比較的小さな作動
距離で)を生み出すことができるだけでなく、圧力媒体が(おそらく小さくする
ことが出来ないような)比較的高い圧力でも比較的小さいクランプないしはブレ
ーキ力(クランプないしはブレーキ部分の比較的大きな作動距離で)を生み出す
。
。その時、本体のU字脚部の1つまたは両方の内側または外側に、クランプおよ
び/またはブレーキ部分を備えることがある。少なくとも1つのクランプおよび
/またはブレーキ部分を動かしないしは力を作用させる圧縮応力または引張応力
を本体に生み出すために、チャンバーには、クランプおよび/またはブレーキ部
分を備えている1つのU字脚部の壁面に少なくとも接してまたは内側に、少なく
とも1つの可撓性で圧縮および/または引張強度のある壁面を備えることがある
。
空間の少なくとも1つの壁面が本体の上方脚部と接続することがある。そのとき
、本体下方脚部の内側または外側に、少なくとも1つのクランプおよび/または
ブレーキ部分を配置することがある。
ングを構成する内側部分を備えており、そのとき、少なくとも1つの空間の接続
部分では、圧力が作用したときに閉鎖リングが変形するようになっている。これ
により、リングの内壁を通じてガイドエレメントまたはクランプおよび/または
ブレーキするエレメントに作用する力を変えることができ、特にエレメントから
リングを完全にルーズにすることやエレメントの完全なクランプもできる。
壁面を備えることがあり、その壁面は基本的に本体の外側部分と内側部分の間に
延伸し、少なくとも1つの空間をつくる。そのとき、接続部分の全部も、ラジア
ル方向に延伸し、好ましくは基本的に平行に伸びる壁面により構成する。
字形状を構成している本体3を有している。本体3の両下方脚部5の内側にブレ
ーキ部材7を備えており、そのブレーキ部材は内側に設けた平面のそれぞれがエ
レメント9に作用し、それに対応するのは、リニアガイドのガイドエレメントあ
るいはクランプやブレーキすべきエレメントでもある。
つの壁面13を設けており、その壁面は基本的に平行でお互いが比較的僅かな間隔
で設けられている。長手方向のエッジ(図面に直角)で、壁面13はH字形状本体
3の上方脚部11の上部と繋がっている。壁面13は、(図面の平面の)横方向のエ
ッジでお互いに気密に繋がっているか、あるいはその他の方法で気密に封鎖され
ている。圧力体接続口(横方向のエッジや壁面に沿って、あるいは本体3設けた
チャネルを通じて)を通じて、壁面13の間に設けた圧力作用チャンバー15は、加
圧を生み出すために圧力媒体を注入、あるいは負圧を生み出すために吸引される
。
成である。
じて接続しており、蝶番のような効果を果たしている。これにより、この部分で
曲げを発生させるために必要な力は僅かであるので、接続部分で発生する機械的
なロスも僅かである。
配置されており、あるいは、圧力が作用した後やそれに続いて力を除いた後に壁
面に永久変形が生じない場合、軽く外向きに凸状に構成している。
の予圧により又は壁面に発生した力によりクランプされ、ないしはブレーキをか
けられる。この力は、圧力が作用していないでブレーキ部7の間にエレメント9
がない状態でのエレメント9および本体3の幾何学的な関係だけでなく、本体3
の寸法とその材料により決まる。
、外側に湾曲する。壁面は強い引張強度で構成しているので、撓みにより引張力
が発生し、その力がそれぞれの壁面13で長手方向のエッジを通じて本体3の上方
脚部11に作用する。
る。特に本体3のブリッジ部分17を適切に配置して寸法を決めることにより、十
分なフレキシビリティを備える。
るし、あるいは短く設定することもある。特に、このための判断基準は、上方脚
部11に作用させるべき引張力である。というのは、この引張力は、チャンバー15
内と圧力が作用する壁面13の内側面に到達可能な、あるいは許容できる最大圧力
により基本的に決まるからである。
いないユニットに装置1を固定するためにある。ここで対応するのは、例えば工
作機械のスライドや同類のもののような可動のエレメントである。前記に説明し
ている装置1の機能が影響を受けないために、組付部分19は上方脚部11で薄く構
成した上方部分と繋がっている。これにより、上方脚部11が十分に動き得る自由
度を保証するに十分なフレキシビリティを備える。
常によく似た形を示している。図1との違いは、上方脚部11の上方部分で繋がっ
ている1つだけの壁面13を使用していることである。
ャンバー15を構成している。しかしながら、図1の実施形態に対して、脚部11に
働く力はほぼ半分となる。ブリッジ部分17の寸法で比較的強度を持たせることに
より、圧力が作用することによる撓みは殆ど無視することができる。
することを考慮している。そのために壁面13は、圧力のない状態(図2a)でチャ
ンバー15に関して、内側に凸に構成している。場合によっては、壁面は特定の予
圧をかけることも考えられ、例えば上方脚部11の間を溶接していることもある。
チャンバー15が加圧pの力を受けると、壁面13は外側に押され、それにより圧縮
力が脚部11に作用する(図2b)。これが前述の図1についての説明に相当して、
ブレーキ部材7が内側にエレメント9の方向に動く、あるいはブレーキ部材7が
エレメント9を押さえる力を増やすことになる。そのとき壁面13は、最大許容圧
力のもとで壁面13が外側に凸に撓んだ状態での撓み放し、ないしは外側に返って
しまわないように寸法を決めねばならない。
本体3の(下方)脚部5の側面に、外側に1つだけの壁面13で封鎖した圧力作用
チャンバー15を構成している。チャンバー15に圧力が作用していない状態で、こ
れは基本的に平面である。チャンバー15に圧力が作用すると、壁面13は外側に湾
曲し、既知のように下方脚部5の下方部分に引っ張り力が働く。壁面13は脚部5
で外向きに設けたテコ突出部をグリップしているので、脚部5は外向きに撓む。
それによりブレーキ部材7は外側方向に動き、それによりエレメント9をルーズ
にしたり、ブレーキ力を減少させる。静止状態で図3に示している装置は、図1で
の装置と同じような挙動をする。即ち、予圧ないしはここで発生した力でブレー
キ部材7がエレメント9に力を加える。
を果たしている。圧力のない状態で壁面13は、内側方向に湾曲しており、圧力が
作用したとき下方脚部5のテコ突出部に圧縮力が働く。これにより、(圧力が作
用するとき)エレメント9にアクティブなクランプ/ブレーキ作用が得られる。
が作用した状態で、軸Aの周りに回転するディスクとして構成しているブレーキ
/クランプのエレメント9をルーズにする。ここで対応するのは、詳細には説明
していない装置のブレーキディスクであり、例えば工作機械や自動車の駆動装置
のものであることもある。
外側リング3aと内側リング3bを備えている。両方のリング3aと3bは、狭い間隔に
ある2つの壁面13で繋がっている。圧力のない状態で(図6a)、これは平面ない
しは平行に配置されている。この状態で、内側リング3bにより、シャフトやアク
スル、ガイド棒あるいは同様に構成したエレメント9をクランプないしはブレー
キする。エレメント9ないしは内側リング3bの貫通部は断面を円形で構成する必
要はなく、クランプ/ブレーキ作用を得るためにお互いに合わせた任意の断面で
構成することもある。
ル方向の引張力が働き、それによりリングは拡張する。それにより、ブレーキ力
が減少し、ないしはエレメント9を完全にルーズにする。
係を簡単に示している。僅かな加圧ないしは負圧p、そしてそれによる僅かな圧
縮ないしは引張力Faにより、大きな引張力ないしは圧縮力FRが得られる。
ろ、1対の壁面13により個々のスポーク状チャンバーをつくることがある。例え
ばリングの貫通部の断面を楕円に構成し、チャンバーは楕円の曲がりの少ないと
ころをグリップすることがある。これにより例えば、圧力のない状態で楕円の短
径より小さい径の円形断面を有するエレメント9を、圧力作用でルーズにするこ
とができる。
より、圧力が作用したとき楕円の大きくカーブした部分に、アクティブなクラン
プを発生させることができる。
可能性を示しているに過ぎないということを付け加える。特定の実施形態に関連
して記述している特徴のすべては、意味のある場合、別の実施形態でも使用する
ことができる。
いるのは、
、H字形状の本体を有し平面壁面で、圧力のない状態での断面の概要図。
、H字形状の本体を有し内側向きに凸壁面であり、圧力のない状態での断面の概
要図。
、U字形状の本体で平面壁面であり、圧力のない状態での断面の概要図。
、U字形状の本体で内側向きに凸壁面であり、圧力のない状態での断面の概要図
。
、図1に似ており、回転するディスク形状エレメントをクランプ/ブレーキする
ための断面の概要図。
、リング形状の本体と圧力のない状態で平面の2つの壁面を有する断面の概要図
。
Claims (11)
- 【請求項1】 a)エレメント(9)、例えばガイドエレメントまたはリニアガイドをクランプ
するエレメントに力を作用するための、少なくとも1つのクランプおよび/また
はブレーキ部分を備える本体(3)を有し、 b)その場合に、本体(3)には作動装置が設けられており、少なくとも1つの
クランプおよび/またはブレーキ部分が作動位置の中に入り又はここから出てく
るように、或いはエレメント(9)のクランプおよび/またはブレーキ部分に働
く作動力が変化するように、その装置は作動時に本体(3)の基本的に弾性変形
を生じさせるようになっている クランプおよび/またはブレーキ装置において c)作動装置は、本体(3)に設けた或いはこの中に構成して加圧や減圧により
作用する少なくとも一つのチャンバー(15)を有しており、そのチャンバーは、
少なくとも一部が可撓性ではあるが引張および/または圧縮強度のある少なくと
も1つの壁面(13)の少なくとも一部で境界を設けており、 d)少なくとも1つのチャンバー(15)が作動するときに、基本的に弾性変形さ
せる、或いはや少なくとも1つのクランプおよび/またはブレーキ部分を通じて
働いている力を変化させる加圧または負圧による引張力または圧縮力が本体(3
)に働くように、その壁面が本体(3)と繋がっている ことを特徴とするクランプおよび/またはブレーキ装置。 - 【請求項2】 壁面(13)が、薄く構成した継ぎ目部分で本体(3)と繋がっていることを特
徴とする請求範囲1に記載の装置。 - 【請求項3】 チャンバー(15)が、2つの好ましくは狭い間隔で配置した壁面(13)で構成
されていることを特徴とする請求範囲1または2に記載の装置。 - 【請求項4】 少なくとも1つの壁面(13)が、加圧や負圧が働かない状態で基本的に平面で
構成されていることを特徴とする前述の請求範囲のいずれかに記載の装置。 - 【請求項5】 少なくとも1つの壁面(13)が、加圧や負圧が働かない状態でチャンバー(15
)の内部に対して凹または凸に構成していることを特徴とする請求範囲1から3
のいずれかに記載の装置。 - 【請求項6】 少なくとも1つの壁面(13)が、少なくとも1つのクランプおよび/またはブ
レーキ部分に関して、機械的な増力または減力が発生するように、本体(3)の
部分をグリップしていることを特徴とする前述の請求範囲のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項7】 本体(3)が基本的にU字形状断面を構成しており、本体のU字脚部(5)の一
つまたは両方の内側または外側にクランプおよび/またはブレーキ部分を設け、
そしてクランプおよび/またはブレーキ部分を設けたU字脚部(5)の壁面に少
なくとも接してあるいは内部に、少なくとも1つの可撓性の壁面(13)を有する
チャンバー(15)を設けたことを特徴とする前述の請求範囲のいずれかに記載の
装置。 - 【請求項8】 本体(3)が基本的にH字形状断面で構成され、少なくとも1つの空間の少な
くとも1つの壁面(13)が本体(3)の上方脚部(11)と繋がっており、本体の
下方脚部(5)の内側または外側に少なくともクランプおよび/またはブレーキ
部分を設けたことを特徴とする請求範囲1から6のいずれかに記載の装置。 - 【請求項9】 本体(3)が外側部分(3a)と、接続部分で繋がり閉鎖リングとしての構成を
有する内側部分(3b)を備えており、少なくとも1つの空間(15)の接続部分で
圧力作用時に内側部分に変形が発生するようになっていることを特徴とする請求
範囲1から6のいずれかに記載の装置。 - 【請求項10】 少なくとも一部で接続部分が2つの壁面(13)を備えており、その壁面は基本
的に本体(3)の外側部分(3a)と内側部分(3b)の間で延伸しており、少なく
とも1つの空間(15)を構成していることを特徴とする請求範囲9に記載の装置
。 - 【請求項11】 接続部分の全範囲が、ラジアル方向に延伸し好ましくは基
本的に平行に伸びる壁面(13)により構成していることを特徴とする請求項1
0に記載の装置。
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