JPH0338487Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、シリンダ内に設けられた付勢手段に
よりそのシリンダ内を軸方向への相対移動可能に
挿通させられた作用軸とシリンダとの相対移動を
常には阻止するが、シリンダ内に圧力流体が供給
されることによりそれらシリンダと作用軸との相
対移動を許容する形式の軸方向制動装置の改良に
関するものである。

従来技術 軸方向に移動する作用軸を所定の位置で停止さ
せ、または作用軸に沿つて移動する物体をその作
用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
ダは圧力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
止させるためには、そのピストンロツドの軸方向
への移動を阻止する制動装置を設ける必要があ
る。

かかる制動装置の一種に、シリンダ内に摺動可
能に嵌合されたピストンが付勢手段の付勢力に従
つて制動位置に保持されることにより、そのシリ
ンダ内に配設された制動部材がそのシリンダ内を
軸方向への相対移動可能に挿通させられた作用軸
に押圧されて、常にはその作用軸と前記シリンダ
との相対移動を阻止するが、シリンダ内に圧力流
体が供給されて前記ピストンが前記付勢力に抗し
て制動解除位置へ移動させられると、前記制動部
材の前記作用軸への押圧が解除されてその作用軸
と前記シリンダとの相対移動を許容する形式のも
のがある。

このような制動装置においては、作用軸とシリ
ンダとの相対移動が付勢手段の付勢力によつて常
には阻止されるようになつているため、圧力流体
の供給装置やその配管系の故障、或いは停電等が
生じた場合においても上記作用軸とシリンダとが
急に相対移動し始める恐れがなく、充分な安全性
が確保される利点があるが、反面、そのような故
障時等における部品交換や修理、分解等の作業性
が悪かつた。このため、本願出願人は、先に出願
した実願昭59−3743号（実開昭60−116433号）に
おいて、前記ピストンに第一カム部を設ける一
方、その第一カム部と係合して前記ピストンを前
記制動解除位置へ移動させる第二カム部を有する
カム部材を設け、そのカム部材を操作することに
よつて前記付勢手段による制動作用を解除するよ
うにした軸方向制動装置を提案した。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述した軸方向制動装置におい
ては、前記カム部材がボルトを含んで構成され、
そのボルトを回転させて螺入することにより、第
一カム部と第二カム部とを係合させるようになつ
ていたため、これにより制動作用を解除するため
にはボルトを何回転もさせなければならないとい
う不便さがあつた。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するために為された
ものであり、その要旨とするところは、前述した
ように付勢手段の付勢力に従つてピストンが制動
位置に保持されることにより、制動部材が作用軸
に押圧されて常にはその作用軸とシリンダとの相
対移動を阻止するが、そのシリンダ内に圧力流体
が供給されて前記ピストンが制動解除位置へ移動
させられると、前記制動部材の前記作用軸への押
圧が解除されてその作用軸と前記シリンダとの相
対移動が許容される形式の軸方向制動装置におい
て、前記シリンダに、前記ピストンの移動方向に
対して直角な中心線まわりの回動が可能な操作部
材を設け、且つその操作部材および前記ピストン
に、常にはそのピストンの前記制動位置と制動解
除位置との間の移動を許容するが、その操作部材
の一回転以内の回動操作によつてそのピストンを
前記制動位置から制動解除位置へ移動させるカム
機構を設けたことにある。

作用および考案の効果 このようにすれば、シリンダに設けられた操作
部材を一回転以内において予め定められた所定の
角度だけ回動操作することにより、カム機構によ
つてピストンが制動位置から制動解除位置へ移動
させられて制動作用が解除される。したがつて、
従来のようにボルトを何回転もさせてピストンを
移動させる場合に比較して、制動作用を解除する
ための操作が極めて容易となる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。

第１図は、作用軸としての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１
４，１６の開口端間にはシリンダ内部にエアを出
入りさせるための図示しない接続ポートを備えた
リング部材２２が、また第二チユーブ１６の底部
側にはロツドカバー２４がそれぞれ配設されてい
る。これらロツドカバー２４、リング部材２２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
して設けられた複数のボルト２６およびナツト２
８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２４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の外径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
制動部材としてのブレーキシユー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２４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が等角度間隔で形成されている。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６
２に締付部材５４の周縁部が嵌入させられ、第二
ピストン２０が軸方向に移動したとき、締付部材
５４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
二ピストン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と２０との間には共通
の後側圧力室７２が形成されており、その後側圧
力室７２内には圧縮コイルスプリング７４が所定
の予荷重を付与された状態で配設されている。圧
縮コイルスプリング７４は付勢手段を成すもの
で、その両端はピストン１８および２０に当接さ
せられて、それらを前方側に付勢している。

そして、上記後側圧力室７２には、前記リング
部材２２に配設された接続ポート、配管７６およ
び切換弁７８を介してエア源８０から圧力エアが
導入されるようになつている一方、前記前側圧力
室５２および第一ピストン１８の前方に形成され
た前側圧力室８２にも、第一および第二のチユー
ブ１４および１６にそれぞれ形成された図示しな
い連通路、前記リング部材２２に配設された接続
ポート、配管８４および切換弁７８を介してエア
源８０から圧力エアが導入されるようになつてい
る。切換弁７８は、通常は配管７６とエア源８０
とを接続して配管８４を大気に開放する状態に保
持されるようになつているが、励磁電流が供給さ
れることにより、配管８４とエア源８０とを接続
して配管７６を大気に開放する状態に切り換えら
れる。また、エア源８０は、かかる制動装置が取
り付けられたエアシリンダを作動させるためのエ
ア源を利用するようになつている。

一方、前記第一ピストン１８および第二ピスト
ン２０の後端面には、第２図にも示されているよ
うに、それぞれ後方側へ突き出す環状の円筒部８
６および８８が設けられている。円筒部８６の径
寸法は円筒部８８の径寸法より大きく、円筒部８
８は円筒部８６内に隙間をもつて嵌め入れられて
いる。それら両円筒部８６および８８には、それ
ぞれ軸心に対して対称的な二位置に矩形の切欠９
０，９０および９２，９２が形成されており、そ
れら切欠９０，９０および９２，９２が互いに重
なり合う部分には一対のカムピン９４，９６がそ
れぞれ係合させられている。

カムピン９４，９６は何れも横断面が長円形状
を成し、前記リング部材２２に配設された操作部
材９８，１００の先端部に一体に形成されてい
る。操作部材９８，１００は、何れもピストン１
８，２０の移動方向に対して直角な中心線まわり
の回動が可能とされており、上記カムピン９４，
９６はその中心線上に設けられている。操作部材
９８，１００のリング部材２２から外側に突き出
た部分には二面取りが為されていて、その二面取
り部分に工具若しくはハンドル等を係合させるこ
とにより、中心線まわりに容易に回動操作し得る
ようになつている。なお、これらの操作部材９
８，１００とリング部材２２との間は、それぞれ
シール部材１０２，１０４によつて気密にシール
されている。

次に、以上のように構成された制動装置の作動
を説明する。

先ず、上記操作部材９８，１００は、通常は第
１図においてピストンロツド３２の上側および第
２図に示されているように、先端部に設けられた
カムピン９４，９６の横断面における長軸が両ピ
ストン１８，２０の移動方向すなわち軸心方向に
対して直角となる回動位置に保持されている。こ
の状態においてエア源８０から圧力エアが供給さ
れると、前述したように切換弁７８は通常は配管
７６とエア源８０とを接続して配管８４を大気に
開放する状態に保持されているため、エア源８０
からは配管７６を経て後側圧力室７２に圧力エア
が供給される。

したがつて、ピストン１８および２０はスプリ
ング７４の付勢力および後側圧力室７２に作用す
るエア圧とによつて前方側に押し出され、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、詳しくは内周面に形成さ
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。これにより、ブ
レーキシユー４４も収縮させられ、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。このブレーキシユー４４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。なお、第一制動部
７０側においても、上記第二制動部６４と同様に
締付部材６８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
の移動を阻止する。第１図においてピストンロツ
ド３２の上側に示されている両制動部６４，７０
および第２図はこの状態を図示したものであり、
この時、両ピストン１８，２０は制動位置に保持
されている。

一方、切換弁７８に励磁電流が供給されると、
配管８４とエア源８０とが接続されて配管７６は
大気に開放され、前側圧力室５２，８２にエア源
８０からのエア圧が導入されるとともに、後側圧
力室７２内の圧力エアは大気中に放出される。こ
の結果、ピストン１８および２０はスプリング７
４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の内径は拡大してピ
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５２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。なお、この時
のピストン１８，２０の後退位置すなわち制動解
除位置は、前記リング部材２２と両ピストン１
８，２０の後端面との当接によつて規定される。

このように、カムピン９４，９６がピストン１
８，２０の移動方向に対して直角に保持されてい
る状態においては、それら両ピストン１８，２０
の上記制動位置と制動解除位置との間の移動を許
容するように、前記切欠９０，９２は両ピストン
１８，２０の軸心方向に所定の長さを有して形成
されているのである。

ここで、本実施例の制動装置は、圧縮コイルス
プリング７４の付勢力によつて両ピストン１８，
２０が常には制動位置に保持されるようになつて
いるため、切換弁７８の故障、エアを流通させる
ための配管系の故障、停電等によりエア源８０か
らの圧力エアの供給が停止した場合にも、ピスト
ンロツド３２とシリンダ１０との相対移動を阻止
して安全性を確保しているが、前記操作部材９
８，１００を回動操作することにより、かかる圧
縮コイルスプリング７４による制動状態を容易に
解除することができる。すなわち、工具若しくは
ハンドル等を用いて操作部材９８，１００を略
90゜回動操作すれば、それらの先端部に設けられ
たカムピン９４，９６は、その横断面における長
軸が両ピストン１８，２０の軸心方向と平行にな
るため、圧縮コイルスプリング７４の付勢力に従
つて制動位置に保持されているピストン１８，２
０は、カムピン９４，９６の長軸側の外周面と切
欠９０，９２のピストン１８，２０の移動方向に
おいて後方側に位置する内周縁との係合によつて
制動解除位置まで後退させられ、両制動部６４，
７０における制動状態が解除されるのである。本
実施例では上記カムピン９４，９６および切欠９
０，９２によつてカム機構が構成されている。第
１図においてピストンロツド３２の下側に示され
ている制動部６４，７０はこの状態を図示したも
のである。

なお、上記両ピストン１８，２０の制動解除位
置は必ずしも前述した圧力エアによる制動解除位
置と完全に一致させる必要はなく、少なくとも前
記両制動部６４，７０の制動状態を解除すること
ができる位置であればよい。また、両ピストン１
８，２０が制動位置に保持され、且つカムピン９
４，９６の横断面における長軸がそれらのピスト
ン１８，２０の移動方向に対して直角に保持され
た状態においては、切欠９０，９２のピストン１
８，２０の移動方向において後方側に位置する内
周縁は、カムピン９４，９６と接触もしくは極め
て近接させられるようになつている。

したがつて、上記のように切換弁７８の故障時
等において圧力エアが供給されず、ピストンロツ
ド３２が圧縮コイルスプリング７４の付勢力によ
つて制動されている場合に、修理や分解等のため
にピストンロツド３２を所望の位置へ移動させた
い時には、上述したように操作部材９８，１００
を回動操作することにより、圧縮コイルスプリン
グ７４による制動作用を解除することができる。
しかも、本実施例の装置は、操作部材９８，１０
０を略90゜回動操作するだけでよいため、従来の
ようにボルトを何回転もさせる場合に比較して、
制動状態を解除するための操作が極めて容易とな
るのである。

以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明したが、本考案は他の態様で実施すること
もできる。

例えば、前記実施例では一対の制動部６４，７
０が設けられているが、何れか一方の制動部６４
または７０だけでピストンロツド３２を制動する
ようにしても差支えない。

また、前記実施例では締付部材５４，６８の縮
径によりブレーキシユー４４，６６をピストンロ
ツド３２に押し付けて制動するようになつている
が、楔作用によつてブレーキシユー４４，６６を
ピストンロツド３２に押し付けるようにするな
ど、他の手段で制動部６４，７０を構成すること
もできる。

また、前記実施例では両ピストン１８，２０に
円筒部８６，８８が設けられ、その円筒部８６，
８８に切欠９０，９２が形成されてカムピン９
４，９６と係合させられているが、ピストン１
８，２０にカムピンを立設する一方、操作部材９
８，１００の先端面にそのカムピンと係合するカ
ム溝を設けるなど、他の構成から成るカム機構を
採用することもできる。

さらに、前記実施例では後側圧力室７２にも圧
力エアが供給され、その圧力エアの圧力と圧縮コ
イルスプリング７４の付勢力とに基づいて制動力
が得られるようになつているが、後側圧力室７２
への圧力エアの供給は必ずしも必要ではない。

その他一々例示はしないが、本考案はその精神
を逸脱することなく当業者の知識に基づいて種々
の変更、改良を加えた態様で実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である軸方向制動装
置の断面図であるが、ピストンロツドの上側は制
動状態で、下側は制動が解除された状態を示して
いる。第２図は第１図の装置における両ピストン
に形成された切欠とカムピンとの係合状態を示す
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、１８，２０：ピストン、３
２：ピストンロツド（作用軸）、４４，６６：ブ
レーキシユー（制動部材）、７４：圧縮コイルス
プリング（付勢手段）、９８，１００：操作部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダ内に摺動可能に嵌合されたピストンが
   付勢手段の付勢力に従つて制動位置に保持される
   ことにより、該シリンダ内に配設された制動部材
   が該シリンダ内を軸方向への相対移動可能に挿通
   させられた作用軸に押圧されて、常には該作用軸
   と前記シリンダとの相対移動を阻止するが、該シ
   リンダ内に圧力流体が供給されて前記ピストンが
   前記付勢力に抗して制動解除位置へ移動させられ
   ると、前記制動部材の前記作用軸への押圧が解除
   されて該作用軸と前記シリンダとの相対移動を許
   容する形式の軸方向制動装置において、 前記シリンダに、前記ピストンの移動方向に対
   して直角な中心線まわりの回動が可能な操作部材
   を設け、且つ該操作部材および前記ピストンに、
   常には該ピストンの前記制動位置と制動解除位置
   との間の移動を許容するが、該操作部材の一回転
   以内の回動操作によつて該ピストンを前記制動位
   置から制動解除位置へ移動させるカム機構を設け
   たことを特徴とする軸方向制動装置。