JP2898427B2 - Braking method, braking device, braking power generation method, and braking power generation device - Google Patents

Braking method, braking device, braking power generation method, and braking power generation device

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JP2898427B2
JP2898427B2 JP3049489A JP4948991A JP2898427B2 JP 2898427 B2 JP2898427 B2 JP 2898427B2 JP 3049489 A JP3049489 A JP 3049489A JP 4948991 A JP4948991 A JP 4948991A JP 2898427 B2 JP2898427 B2 JP 2898427B2
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power generation
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実 黒澤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は制動方法、制動装置、制
動発電方法および制動発電装置に係り、運動エネルギの
一部を電気エネルギに変換することを利用して、制動力
を調整自在としたり発電する制動方法、制動装置、制動
発電方法および制動発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a braking method, a braking device, a braking power generation method, and a braking power generation device, in which a part of kinetic energy is converted into electric energy so that a braking force can be adjusted. The present invention relates to a braking method for generating power, a braking device, a braking power generation method, and a braking power generation device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の制動装置は、ディスクブレーキや
ドラムブレーキ等に代表されるように、被制動体に固着
したディスクやドラムにブレーキパッドを油圧力または
空気圧力等によって押圧して両者を摩擦させて、被制動
体に制動力を付与するようにしている。
2. Description of the Related Art In a conventional braking device, as typified by a disk brake or a drum brake, a brake pad is pressed against a disk or a drum fixed to an object to be braked by hydraulic pressure or air pressure or the like, thereby causing friction between the brake pads. In this way, a braking force is applied to the braked body.

【0003】この従来装置における制動力の調整は、ブ
レーキパッドのディスク等に対する押圧力を変化させる
ことにより行なわれている。
[0003] Adjustment of the braking force in this conventional device is performed by changing the pressing force of a brake pad against a disk or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の制動方法に
おいては、押圧力を変化させることにより制動力を調整
するものであるから、被制動体を急激に停止させないよ
うにゆっくりと停止させる場合には、前記押圧力を徐々
に減少させる必要がある。
In the conventional braking method, the braking force is adjusted by changing the pressing force. Therefore, when the braked body is stopped slowly so as not to stop suddenly. It is necessary to gradually decrease the pressing force.

【0005】ところが、押圧力を小さな値の部分におい
て微妙に変化させて微調整することは非常に困難であっ
た。これは、ブレーキパッドの駆動源となる油圧力や空
気圧力の微調整が困難であること、ブレーキパッドとデ
ィスク等との摩擦具合は摩擦力の小さい時には微調整が
困難であるからである。
However, it has been very difficult to finely adjust the pressing force by subtly changing the pressing force at a small value. This is because it is difficult to finely adjust the hydraulic pressure and air pressure, which are the driving sources of the brake pads, and it is difficult to finely adjust the friction between the brake pads and the disk when the frictional force is small.

【0006】また、前記従来の制動方法においては、被
制動体の保有する運動エネルギをブレーキパッドとディ
スク等との摩擦熱に全部変換して制動を行なうものであ
り、前記運動エネルギの一部を他に再利用可能なエネル
ギとして取出すものではない。
In the conventional braking method, the kinetic energy held by the braked object is converted into frictional heat between the brake pad and the disk to perform braking, and a part of the kinetic energy is converted. It is not extracted as reusable energy.

【0007】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、停止時の制動力を自由に調整することができ、
被制動体の急激な停止を防止することができ、更に被制
動体の保有する運動エネルギの一部を電気エネルギとし
て取出すことができ、エネルギ効率の優れた制動方法、
制動装置、制動発電方法および制動発電装置を提供する
ことを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of these points, it is possible to freely adjust the braking force at the time of stop,
It is possible to prevent a sudden stop of the braked body, and to take out a part of the kinetic energy held by the braked body as electric energy.
It is an object to provide a braking device, a braking power generation method, and a braking power generation device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1に記載の本発明の制動方法は、被制動体に対
して制動用接触媒体を所定周波数で振動させながら間欠
的に接触させ、その間欠的接触により受けた繰返し力を
圧電素子へその固有の振動方向に合わせて付与して当該
圧電素子を励振させて発電させ、その発電電力を負荷抵
抗によって消費させることにより制動力を調整すること
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a braking method for intermittently contacting a braking target with a braking contact medium at a predetermined frequency. The repetitive force received by the intermittent contact is applied to the piezoelectric element in accordance with its own vibration direction to excite the piezoelectric element to generate power, and the generated power is consumed by the load resistance to reduce the braking force. It is characterized by adjusting.

【0009】また、請求項2に記載の本発明の制動方法
は、制動用接触媒体を圧電素子の共振周波数と同一の周
波数で振動させることを特徴とする。
The braking method according to the present invention is characterized in that the braking contact medium is vibrated at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.

【0010】また、請求項3に記載の制動装置は、被制
動体に接離自在に設けられた制動用接触媒体と、この制
動用接触媒体を所定の周波数をもって前記被制動体に間
欠的に接触するように往復振動させる駆動手段と、前記
間欠的接触により受けた繰返し力を自己の固有の振動方
向に付与される圧電素子と、この圧電素子の発電電力を
消費する負荷抵抗とを有することを特徴とする。
The braking device according to a third aspect of the present invention provides a braking contact medium provided to be capable of coming into contact with and separated from a braked body, and intermittently applying the braking contact medium to the braked body at a predetermined frequency. It has a driving means for reciprocatingly vibrating so as to make contact, a piezoelectric element for applying the repetitive force received by the intermittent contact in its own vibration direction, and a load resistor for consuming power generated by the piezoelectric element. It is characterized by.

【0011】また、請求項4に記載の制動装置は、駆動
手段は圧電素子の共振周波数と同一の周波数で往復振動
させられることを特徴とする。
The braking device according to the fourth aspect is characterized in that the driving means is reciprocated at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.

【0012】また、請求項5に記載の制動発電方法は、
被制動体に対して制動用接触媒体を所定周波数で振動さ
せながら間欠的に接触させて制動力を付与し、その間欠
的接触により受けた繰返し力を圧電素子へその固有の振
動方向に合わせて付与して当該圧電素子を励振させて発
電させることを特徴とする。
Further, the braking power generation method according to claim 5 is
The braking contact medium is intermittently contacted with the braked body while vibrating at a predetermined frequency while applying a braking force, and the repetitive force received by the intermittent contact is applied to the piezoelectric element in accordance with its own vibration direction. The piezoelectric element is applied to excite the piezoelectric element to generate power.

【0013】また、請求項6に記載の制動発電方法は、
制動用接触媒体を圧電素子の共振周波数と同一の周波数
で振動させることを特徴とする。
Further, the braking power generation method according to claim 6 is
The braking contact medium is vibrated at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.

【0014】また、請求項7に記載の制動発電装置は、
被制動体に接離自在に設けられた制動用接触媒体と、こ
の制動用接触媒体を所定の周波数をもって前記被制動体
に間欠的に接触するように往復振動させる駆動手段と、
前記間欠的接触により受けた繰返し力を自己の固有の振
動方向に付与されて発電する圧電素子とを有する。
Further, the braking power generator according to claim 7 is
A contact medium for braking provided to be able to freely contact and separate from the object to be braked, and a driving means for reciprocatingly oscillating the contact medium for braking so as to intermittently contact the object to be braked at a predetermined frequency;
A piezoelectric element for generating electric power by applying the repetitive force received by the intermittent contact in its own vibration direction.

【0015】また、請求項8に記載の制動発電装置は、
駆動手段は圧電素子の共振周波数と同一の周波数で往復
振動させられることを特徴とする。
Further, the braking power generator according to claim 8 is
The driving means is characterized in that the driving means is caused to reciprocate at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.

【0016】[0016]

【作用】請求項1および2の制動方法にしたがって請求
項3および4の制動装置を動作させることにより、被制
動体に対する制動が施される。また、請求項5および6
の制動発電方法にしたがって請求項7および8の制動発
電装置を動作させることにより、被制動体に対する制動
と発電とが施される。
By operating the braking device according to the third and fourth aspects in accordance with the braking method according to the first and second aspects, braking is performed on the body to be braked. Claims 5 and 6
By operating the braking power generation device according to claims 7 and 8 in accordance with the braking power generation method described above, braking and power generation are performed on the brake target.

【0017】すなわち、被制動体に対して制動用接触媒
体を所定周波数(例えば、圧電素子の共振周波数と同一
の周波数)で振動させながら間欠的に接触させ、その間
欠的接触により受けた繰返し力を圧電素子へその固有の
振動方向に合わせて付与して当該圧電素子を励振させて
発電させ、その発電電力を負荷抵抗によって消費させる
ことにより制動力を調整したり、電力を取出す。
That is, the braking contact medium is intermittently brought into contact with the braked object while vibrating at a predetermined frequency (for example, the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element), and the repetitive force received by the intermittent contact is applied. Is applied to the piezoelectric element in accordance with its own vibration direction, the piezoelectric element is excited to generate power, and the generated power is consumed by the load resistance to adjust the braking force or take out the power.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図4につい
て説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0019】図1は本発明の制動装置と制動発電装置と
をともに示す一実施例である。
FIG. 1 is an embodiment showing both the braking device and the braking power generating device of the present invention.

【0020】本実施例の装置1は、円柱状の本体2を図
示しない被制動体に固着された円盤状のディスク3と同
軸に配設して、制動力を付与するようにされている。こ
の本体2の上端部には、ディスク3と微小間隔を介して
対面するようにして制動用接触媒体を兼ねる駆動手段と
しての縦振動を発生させる縦振動用圧電素子4が設けら
れている。この縦振動用圧電素子4へは駆動電源回路5
より所定周波数の電圧が印加される。本体2の軸方向の
中途部にはねじり振動を受けると発電するねじり振動用
圧電素子6が設けられている。このねじり振動用圧電素
子6の電気端子には、スイッチング素子7を介して電力
消費用の負荷抵抗8と蓄電用の蓄電手段9とが選択的に
切換え接続自在にして接続されている。
In the apparatus 1 of the present embodiment, a cylindrical main body 2 is arranged coaxially with a disk-shaped disk 3 fixed to a brake target (not shown) to apply a braking force. At the upper end of the main body 2, there is provided a longitudinal vibration piezoelectric element 4 which generates longitudinal vibration as driving means also serving as a braking contact medium so as to face the disk 3 with a small interval. A driving power supply circuit 5 is connected to the piezoelectric element 4 for longitudinal vibration.
A voltage of a predetermined frequency is applied. A torsional vibration piezoelectric element 6 that generates electric power when subjected to torsional vibration is provided in a middle portion of the main body 2 in the axial direction. A load resistor 8 for power consumption and a power storage means 9 for power storage are selectively connected to an electric terminal of the torsional vibration piezoelectric element 6 via a switching element 7 so as to be selectively connectable.

【0021】次に、本実施例の作用を本発明の制動方法
および制動発電方法とともに説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described together with the braking method and the braking power generation method of the present invention.

【0022】回転しているディスク3を停止させる場合
には、スイッチング素子7の可動接片7aを負荷抵抗8
側に投入して駆動用電源回路5より縦振動用圧電素子4
をねじり振動用圧電素子6の共振周波数と同一の周波数
をもって縦振動させる周波数の駆動電圧を縦振動用圧電
素子4へ印加する。これにより、接触媒体を兼ねる縦振
動用圧電素子4の上面4aは回転しているディスク3に
前記縦振動の周波数で間欠的に接触して、両者の摩擦力
による制動力をディスク3に付与する。本体2は縦振動
用圧電素子4の上面4aとディスク3とが接触している
時にディスク3の回転方向のねじりを受け、接触してい
ない時に自己の弾性によりねじりを戻す。これにより本
体2は前記縦振動の周波数すなわちねじり振動用圧電素
子6の共振周波数でねじり振動するようになる。この本
体2のねじり振動を受けてねじり振動用圧電素子6がね
じり振動することになり、その発電作用により電力が発
生し、その電力が負荷抵抗8により消費される。
To stop the rotating disk 3, the movable contact 7a of the switching element 7 is
And the drive power supply circuit 5 and the longitudinal vibration piezoelectric element 4
Is applied to the longitudinal vibration piezoelectric element 4 at a frequency at which the longitudinal vibration is performed at the same frequency as the resonance frequency of the torsional vibration piezoelectric element 6. As a result, the upper surface 4a of the vertical vibration piezoelectric element 4 also serving as a contact medium intermittently contacts the rotating disk 3 at the frequency of the vertical vibration, and applies a braking force to the disk 3 due to the frictional force between the two. . The main body 2 receives a torsion in the rotational direction of the disk 3 when the upper surface 4a of the longitudinal vibration piezoelectric element 4 is in contact with the disk 3, and returns the torsion by its own elasticity when not in contact. As a result, the main body 2 vibrates at the frequency of the longitudinal vibration, that is, the resonance frequency of the torsional vibration piezoelectric element 6. The torsional vibration of the main body 2 causes the torsional vibration piezoelectric element 6 to torsionally vibrate. Electric power is generated by the power generation action, and the electric power is consumed by the load resistor 8.

【0023】このように本実施例によれば、ディスク3
の運動エネルギの一部をねじり振動用圧電素子6の発電
作用により電気エネルギに変換し、その電気エネルギを
負荷抵抗8により消費するものであるから、ディスク3
と縦振動用圧電素子4の上面4aとの摩擦による制動力
は緩和され、ディスク3は緩やかに停止する。
As described above, according to the present embodiment, the disk 3
A part of the kinetic energy of the disk 3 is converted into electric energy by the power generating action of the torsional vibration piezoelectric element 6 and the electric energy is consumed by the load resistor 8.
The braking force due to the friction between the disk and the upper surface 4a of the vertical vibration piezoelectric element 4 is reduced, and the disk 3 stops gently.

【0024】この制動時の動作を図2および図3により
説明する。
The operation at the time of braking will be described with reference to FIGS.

【0025】図2(a)はディスクの回転数と時間との
関係からなる制動特性を示し、同図(b)はねじり振動
用圧電素子6を駆動するための図示しない駆動用電源回
路を設けた場合の駆動用電源回路内の電気抵抗を前記負
荷抵抗8とした場合のねじり振動用圧電素子6の入出力
特性を示しており、図中実線は本実施例の場合を示し、
破線は従来方法に基づいて圧電素子4をともに停止させ
て制動させた場合を示す。
FIG. 2A shows a braking characteristic based on the relationship between the number of rotations of the disk and time, and FIG. 2B shows a driving power supply circuit (not shown) for driving the torsional vibration piezoelectric element 6. Shows the input / output characteristics of the torsional vibration piezoelectric element 6 when the electric resistance in the driving power supply circuit is the load resistance 8, and the solid line in the figure shows the case of the present embodiment.
The broken line indicates the case where both the piezoelectric elements 4 are stopped and braked based on the conventional method.

【0026】図2(a)に示すように、従来例において
は制動開始時刻t0からディスク3の回転速度は直線的に
減少して時刻t1で停止している。これに対し、本実施例
よればディスク3の回転速度は少なくとも2次曲線的に
漸減して行き、時刻t2において極めて緩やかに停止して
いることがわかる。
As shown in FIG. 2A, in the conventional example, the rotation speed of the disk 3 decreases linearly from the braking start time t0 and stops at the time t1. On the other hand, according to the present embodiment, it can be seen that the rotational speed of the disk 3 gradually decreases at least in a quadratic curve, and stops very slowly at time t2.

【0027】図2(b)に示すように、時刻t0に通電を
停止した場合に、従来例においては、ねじり振動用圧電
素子6による駆動用電源回路における入力電力の立下り
すなわち発電はごく少し認められた。これに対し、本実
施例によれば、大きい入力電力の立下りが認められ、ね
じり振動用圧電素子6による発電がなされており、その
発電電力が時刻t3までに次第に消費されていることがわ
かる。
As shown in FIG. 2 (b), when the energization is stopped at time t0, in the conventional example, the fall of input power in the driving power supply circuit by the torsional vibration piezoelectric element 6, that is, the power generation is very small. Admitted. On the other hand, according to the present embodiment, a large fall of the input power is recognized, and power is generated by the torsional vibration piezoelectric element 6, and it is understood that the generated power is gradually consumed by time t3. .

【0028】図2(a)によれば、本実施例によるディ
スク3の停止時刻t2は従来例の停止時刻t1よりも遅いけ
れども、従来例の急激な停止に基づく振動の沈静に要す
る時間を加算すると、従来例の真正なディスク3の停止
時刻は本実施例の停止時刻t2より遥かに遅いものとな
り、本実施例の優位性が明白となった。
According to FIG. 2A, although the stop time t2 of the disk 3 according to this embodiment is later than the stop time t1 of the conventional example, the time required for the vibration to settle down due to the sudden stop of the conventional example is added. Then, the stop time of the genuine disk 3 of the conventional example is much later than the stop time t2 of the present embodiment, and the superiority of the present embodiment becomes clear.

【0029】更に、本実施例においては、負荷抵抗8の
抵抗値を変更することによりねじり振動用圧電素子6に
よる発電電力の消費量を調整して制動力の調整を行なう
ことができる。
Further, in this embodiment, the braking force can be adjusted by changing the resistance value of the load resistor 8 to adjust the amount of power generated by the torsional vibration piezoelectric element 6.

【0030】すなわち、図3に示すように、図2(b)
と同様にねじり振動用圧電素子6の駆動用電源回路内の
電気抵抗を前記負荷抵抗8としてその抵抗値を変化させ
たところ、抵抗値有りのA線比べて抵抗値無しのB線の
方がディスク3の回転数の減少が緩やかであった。
That is, as shown in FIG. 3, FIG.
Similarly to the above, when the electric resistance in the driving power supply circuit of the torsional vibration piezoelectric element 6 was changed as the load resistance 8 and the resistance was changed, the B line without the resistance value was better than the A line with the resistance value. The number of revolutions of the disk 3 decreased slowly.

【0031】このように、本実施例によれば、ディスク
3の停止時に、ねじり振動用圧電素子6に発生する電力
を負荷抵抗8によって消費することにより、前記ディス
ク3に制動力が付与され、ディスク3は緩やかに停止す
る。しかも、その制動力を自由に調整してディスク3の
制動特性を調整することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the disk 3 is stopped, the electric power generated in the piezoelectric element 6 for torsional vibration is consumed by the load resistor 8, so that the braking force is applied to the disk 3. The disk 3 stops gently. In addition, the braking force of the disk 3 can be adjusted by freely adjusting the braking force.

【0032】また、負荷抵抗8を発電された電力を消費
して動作をする装置とすれば、本実施例装置は制動を施
すとともに発電を行なう制動発電装置として機能するこ
ととなり、エネルギ効率が極めて優れたものとなる。
Further, if the load resistor 8 is a device that operates by consuming the generated power, the device of this embodiment functions as a braking power generation device that performs braking and generates power, and has extremely high energy efficiency. It will be excellent.

【0033】更に、制動時にスイッチング素子7の可動
接片7aを蓄電手段9側に投入すると、ねじり振動用圧
電素子6により発電された電力が逐次蓄電される。これ
により蓄電手段9に蓄電された電力を任意な時に利用す
ることができる。
Further, when the movable contact piece 7a of the switching element 7 is supplied to the power storage means 9 during braking, the power generated by the torsional vibration piezoelectric element 6 is sequentially stored. Thus, the electric power stored in the power storage means 9 can be used at any time.

【0034】図4は本発明の他の実施例を示している。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.

【0035】本実施例の装置11は、ブレーキドラム1
2の外周面に制動用接触媒体としてのブレーキパッド1
3を接触させて制動力を付与するように形成されてい
る。本装置11においては、ブレーキドラム12の軸方
向と直交するようにして本体14が配設されている。こ
の本体14の端部には、先端に取付けた前記ブレーキパ
ッド13をブレーキドラム12の外周面と微小間隔を介
して対面させるようにして駆動手段としての第1縦振動
用圧電素子15が設けられている。この第1縦振動用圧
電素子15へは駆動電源回路16より所定周波数の電圧
が印加される。本体14の長手方向の中途部には、長手
方向に縦振動を受けると発電する第2縦振動用圧電素子
17が設けられている。この第2縦振動用圧電素子17
の電気端子には、スイッチング素子18を介して電力消
費用の負荷抵抗19と蓄電用の蓄電手段20とが選択的
に切換え接続自在にして接続されている。
The device 11 of the present embodiment includes the brake drum 1
Brake pad 1 as a contact medium for braking on the outer peripheral surface of 2
3 is formed so as to apply a braking force by bringing them into contact with each other. In the present apparatus 11, a main body 14 is disposed so as to be orthogonal to the axial direction of the brake drum 12. A first longitudinal vibration piezoelectric element 15 as a driving means is provided at an end of the main body 14 such that the brake pad 13 attached to the tip faces the outer peripheral surface of the brake drum 12 at a small interval. ing. A voltage of a predetermined frequency is applied from the drive power supply circuit 16 to the first longitudinal vibration piezoelectric element 15. A second longitudinal vibration piezoelectric element 17 that generates electric power when receiving longitudinal vibration in the longitudinal direction is provided at a middle part in the longitudinal direction of the main body 14. This second longitudinal vibration piezoelectric element 17
Are connected to a load resistor 19 for power consumption and a power storage means 20 for power storage via a switching element 18 so as to be selectively switched and connectable.

【0036】次に、本実施例の作用を本発明の制動方法
および制動発電方法とともに説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described together with the braking method and the braking power generation method of the present invention.

【0037】回転しているブレーキドラム12を停止さ
せる場合には、スイッチング素子18の可動接片18a
を負荷抵抗19側に投入して駆動用電源回路16より第
1縦振動用圧電素子15を第2縦振動用圧電素子17の
共振周波数と同一の周波数をもって縦振動させる周波数
の駆動電圧を第1縦振動用圧電素子15へ印加する。こ
れにより、接触媒体であるブレーキパッド13は回転し
ているブレーキドラム12に前記縦振動の周波数で間欠
的に接触して、両者の摩擦力による制動力をブレーキド
ラム12に付与する。本体14はブレーキパッド13と
ブレーキドラム12とが接触している時に、ブレーキド
ラム12の回転方向の接線方向(図4の右行方向)の力
を受けて圧縮され、接触していない時に自己の弾性によ
り復元する。これにより本体14は前記縦振動の周波数
すなわち第2縦振動用圧電素子17の共振周波数で縦振
動するようになる。この本体14の縦振動を受けて第2
縦振動用圧電素子17が縦振動することになり、その発
電作用により電力が発生し、その電力が負荷抵抗19に
より消費される。
When the rotating brake drum 12 is stopped, the movable contact piece 18a of the switching element 18
Is applied to the load resistor 19 side, and a driving voltage having a frequency that causes the driving power supply circuit 16 to vertically vibrate the first longitudinal vibration piezoelectric element 15 at the same frequency as the resonance frequency of the second longitudinal vibration piezoelectric element 17 is applied to the first driving voltage. The voltage is applied to the piezoelectric element 15 for longitudinal vibration. As a result, the brake pad 13 serving as a contact medium intermittently contacts the rotating brake drum 12 at the frequency of the longitudinal vibration, and applies a braking force due to the frictional force between the two. When the brake pad 13 is in contact with the brake drum 12, the main body 14 is compressed by receiving a force in a tangential direction (the right-hand direction in FIG. 4) in the rotation direction of the brake drum 12. Restored by elasticity. Accordingly, the main body 14 longitudinally vibrates at the frequency of the longitudinal vibration, that is, the resonance frequency of the second piezoelectric element 17 for longitudinal vibration. Due to the longitudinal vibration of the main body 14, the second
The vertical vibration piezoelectric element 17 vibrates longitudinally, and power is generated by the power generation action, and the power is consumed by the load resistor 19.

【0038】このようにして本実施例も前記実施例と同
様に制動および制動発電が行なわれる。
In this manner, in this embodiment, braking and braking power generation are performed in the same manner as in the previous embodiment.

【0039】なお、前記スイッチング素子7および18
はシンボルとして図1および図4に図示されているが、
半導体素子を用いた電子回路により形成すると動作特性
がよい。
The switching elements 7 and 18
Is shown in FIGS. 1 and 4 as a symbol,
Operation characteristics are good when formed by an electronic circuit using a semiconductor element.

【0040】また、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて変更することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified as needed.

【0041】[0041]

【発明の効果】このように本発明の制動方法、制動装
置、制動発電方法および制動発電装置は構成され作用す
るものであるから、停止時の制動力を自由に調整するこ
とができ、被制動体の急激な停止を防止することがで
き、更に被制動体の保有する運動エネルギの一部を電気
エネルギとして取出すことができ、エネルギ効率も優れ
たものとなる等の効果を奏する。
As described above, since the braking method, the braking device, the braking power generation method and the braking power generation device of the present invention are constructed and operated, the braking force at the time of stop can be freely adjusted, and Abrupt stop of the body can be prevented, and a part of the kinetic energy held by the brake target can be extracted as electric energy, so that the energy efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の制動装置および制動発電装置の1実施
例を示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a braking device and a braking power generation device of the present invention.

【図2】(a)はディスクの回転数と時間との関係から
なる制動特性を示す特性図、(b)は駆動用電源回路内
の電気抵抗を負荷抵抗とした場合のねじり振動用圧電素
子の入出力特性を示す特性図
FIG. 2A is a characteristic diagram showing a braking characteristic based on a relationship between the number of rotations of a disk and time, and FIG. 2B is a piezoelectric element for torsional vibration when electric resistance in a driving power supply circuit is a load resistance. Characteristic diagram showing input / output characteristics of

【図3】負荷抵抗の値を変化させた場合の制動特性を示
す特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a braking characteristic when a value of a load resistance is changed.

【図4】本発明の制動装置および制動発電装置の他の実
施例を示す斜視図
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the braking device and the braking power generation device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 制動装置および制動発電装置 3 ディスク 4 縦振動用圧電素子 6 ねじり振動用圧電素子 7,18 スイッチング素子 8,19 負荷抵抗 12 ブレーキドラム 13 ブレーキパッド 15 第1縦振動用圧電素子 17 第2縦振動用圧電素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Braking device and braking power generation device 3 Disk 4 Piezoelectric element for longitudinal vibration 6 Piezoelectric element for torsional vibration 7, 18 Switching element 8, 19 Load resistance 12 Brake drum 13 Brake pad 15 First piezoelectric element for longitudinal vibration 17 Second Piezoelectric element for longitudinal vibration

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−116980(JP,A) 特開 平2−142367(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02N 2/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-116980 (JP, A) JP-A-2-142267 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02N 2/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被制動体に対して制動用接触媒体を所定
周波数で振動させながら間欠的に接触させ、その間欠的
接触により受けた繰返し力を圧電素子へその固有の振動
方向に合わせて付与して当該圧電素子を励振させて発電
させ、その発電電力を負荷抵抗によって消費させること
により制動力を調整することを特徴とする制動方法。
An intermittent contact is made between a braking contact medium and a braked body at a predetermined frequency while vibrating at a predetermined frequency, and a repetitive force received by the intermittent contact is applied to the piezoelectric element in accordance with its own vibration direction. And a braking force is adjusted by exciting the piezoelectric element to generate electric power and consuming the generated electric power by a load resistor.
【請求項2】 制動用接触媒体を圧電素子の共振周波数
と同一の周波数で振動させることを特徴とする請求項1
に記載の制動方法。
2. The method according to claim 1, wherein the braking contact medium is vibrated at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.
The braking method described in the above.
【請求項3】 被制動体に接離自在に設けられた制動用
接触媒体と、この制動用接触媒体を所定の周波数をもっ
て前記被制動体に間欠的に接触するように往復振動させ
る駆動手段と、前記間欠的接触により受けた繰返し力を
自己の固有の振動方向に付与される圧電素子と、この圧
電素子の発電電力を消費する負荷抵抗とを有する制動装
置。
3. A braking contact medium provided to be able to freely contact and separate from the braked body, and a drive means for reciprocatingly oscillating the braking contact medium at a predetermined frequency so as to contact the braked body intermittently. A braking device comprising: a piezoelectric element for applying a repetitive force received by the intermittent contact in its own vibration direction; and a load resistor for consuming power generated by the piezoelectric element.
【請求項4】 駆動手段は圧電素子の共振周波数と同一
の周波数で往復振動させられることを特徴とする請求項
3に記載の制動装置。
4. The braking device according to claim 3, wherein the driving means is reciprocated at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.
【請求項5】 被制動体に対して制動用接触媒体を所定
周波数で振動させながら間欠的に接触させて制動力を付
与し、その間欠的接触により受けた繰返し力を圧電素子
へその固有の振動方向に合わせて付与して当該圧電素子
を励振させて発電させることを特徴とする制動発電方
法。
5. A braking medium is intermittently brought into contact with an object to be braked while vibrating a braking contact medium at a predetermined frequency to apply a braking force, and a repetitive force received by the intermittent contact is applied to the piezoelectric element by its own characteristic. A braking power generation method, characterized in that the power is applied in accordance with the vibration direction to excite the piezoelectric element to generate power.
【請求項6】 制動用接触媒体を圧電素子の共振周波数
と同一の周波数で振動させることを特徴とする請求項5
に記載の制動発電方法。
6. The braking contact medium vibrates at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.
4. The braking power generation method according to 1.
【請求項7】 被制動体に接離自在に設けられた制動用
接触媒体と、この制動用接触媒体を所定の周波数をもっ
て前記被制動体に間欠的に接触するように往復振動させ
る駆動手段と、前記間欠的接触により受けた繰返し力を
自己の固有の振動方向に付与されて発電する圧電素子と
を有する制動発電装置。
7. A contact medium for braking provided so as to be able to contact and separate from the object to be braked, and a driving means for reciprocating the contact medium for braking so as to intermittently contact the object to be braked at a predetermined frequency. And a piezoelectric element that generates electric power by applying the repetitive force received by the intermittent contact in its own vibration direction.
【請求項8】 駆動手段は圧電素子の共振周波数と同一
の周波数で往復振動させられることを特徴とする請求項
7に記載の制動発電装置。
8. The braking power generator according to claim 7, wherein the driving means is caused to reciprocate at the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric element.
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