JPS62159819A - Microdisplacement actuator type friction brake - Google Patents

Microdisplacement actuator type friction brake

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Publication number
JPS62159819A
JPS62159819A JP61001091A JP109186A JPS62159819A JP S62159819 A JPS62159819 A JP S62159819A JP 61001091 A JP61001091 A JP 61001091A JP 109186 A JP109186 A JP 109186A JP S62159819 A JPS62159819 A JP S62159819A
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JP
Japan
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actuator
displacement
pressing member
link
support frame
Prior art date
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Application number
JP61001091A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Ooshima
大嶋 俊幸
Kiyokazu Okamoto
清和 岡本
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NEC Corp
Nippon Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62159819A publication Critical patent/JPS62159819A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/28Electric or magnetic using electrostrictive or magnetostrictive elements, e.g. piezoelectric elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58Mechanical mechanisms transmitting linear movement
    • F16D2125/68Lever-link mechanisms, e.g. toggles with change of force ratio

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve the miniaturization of a brake and the reduction in electric power consumption by making up a frictional force eliminating means of a high-power microdisplacement type actuator such as piezoelectric elements, magnetostrictive elements, or the like; a displacement magnifying lever which magnifies the displacement thereof; and a distance retaining mechanism which keeps the distance between the actuator and the acting part of the generated force. CONSTITUTION:A torsion bar 8 is fixed to a supporting frame 9 so that a braking force is generated between a rotating body 1 and a friction member 2 via a displacement magnifying lever 5, a pressing member 7, and the friction member 2. On the other hand, an actuator 3 made up of laminated type piezoelectric ceramic elements is fixed on the middle part of the first link 13 which restricts the amount of displacement by the pin 11 of the magnifying lever 5 and a slotted hole 12, and is formed to press the surface on the side of the pin 16 for links 14, 15 which are approximately at right angles to each other. Accordingly, being controllable by the applied voltage of the actuator 3, the braking force to the rotating body 1 becomes constant depending on the intrinsic torque of the torsion bar 8, and a secure brake control can be enabled by a compact structure and with less electric power consumption.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は強力微小変位素子をアクチュエータとして用い
た摩擦ブレーキに関ケるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a friction brake using a powerful minute displacement element as an actuator.

(従来の技術) 例えば口転体(各種モータやローラ等)にilJ動をか
けるI?l擦ブシブレーキ通常シャフトに取付けられて
i!肋しているブレーキディスク又はブレーキドラム等
(摩擦部材)にブレーキシュー(押圧部材)を押しつけ
て摩擦力(ブレーキ力)を発生、さゼでいる。そしてブ
レーキ力はトーションバーやコイルばねによる押圧力又
は引張力で発生させており、常時ブレーキがかかるよう
に力が働き、口転体を動作さぜる時には上記ブレーキ力
を除去するようにアクチュエータが働くようになってい
る。なお、上記のものと逆の動作をするもの、すなわち
常時はブレーキ力がかからない状態になっており、必要
に応じてブレーキ制御をした時にのみ押圧部材が摩擦部
材を押圧してブレーキ力を発生させるものもある。
(Prior art) For example, I? which applies an ilJ motion to a rotating body (various motors, rollers, etc.)? l Friction brake is usually attached to the shaft i! A brake shoe (pressing member) is pressed against a braking brake disc or brake drum (friction member) to generate frictional force (braking force). Braking force is generated by pushing or pulling force from torsion bars and coil springs, and the force acts so that the brake is applied at all times, and when the rotating body is moved, an actuator is activated to remove the braking force. I'm getting to work. In addition, it operates in the opposite way to the above, in other words, no braking force is applied at all times, and the pressing member presses the friction member to generate braking force only when brake control is performed as necessary. There are some things.

ところで、トーションバーやコイルば勾による押圧力又
は引張りに抗してブレーキhを除去(あるいはブレーキ
力を付与)するためのアクチュエータとしては、電磁力
や油圧等を用いたものが一般に用いられている。
By the way, actuators that use electromagnetic force, hydraulic pressure, etc. are generally used to remove the brake h (or apply braking force) against the pressing force or tension caused by a torsion bar or coil gradient. .

〔解決しようとする問題点〕[Problem to be solved]

上述したように、従来のl!I擦ブシブレーキ、アクチ
ュエータとしてm磁力を使ったもの(電磁ブレーキ)や
油圧を使ったものなどがあるが、いずれも機構が複雑で
あり、ブレーキ部分をコンパクトに作ることができない
という問題がある。また、電磁力を使ったものはl /
J消費が大きく発熱の問題があり、油圧を使ったものは
油圧源及び油圧2筐を要する等の問題がある。
As mentioned above, the conventional l! There are friction bushing brakes, brakes that use magnetic force (electromagnetic brakes), and hydraulic pressure as an actuator, but all of them have complicated mechanisms and have the problem that the brake part cannot be made compact. Also, those using electromagnetic force are l /
There is a problem of high J consumption and heat generation, and those using hydraulic pressure have problems such as requiring a hydraulic power source and two hydraulic cabinets.

さらに、押圧部材が摩耗した場合、rl!ts部材と押
圧部材の間隔が変化するために、ブレーキ力に変化が生
じ確実なブレーキの制御ができなくなるという問題があ
る。
Furthermore, if the pressing member is worn out, rl! Since the distance between the ts member and the pressing member changes, there is a problem in that the braking force changes and reliable brake control becomes impossible.

本発明は上記の問題点を解消するためになされたもので
、ブレーキ機構全体がコンパクトに構成でき、しかも消
費電力が少なく応答が早く、さらに、!9IrfA部材
と押圧部材の間隔が変化してもブレーキ力には変化がな
く安定確実なブレーキ制御ができる強力微小変位アクチ
ュエータを用いた11!擦ブレーキを提供することを目
的とするものである。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and the entire brake mechanism can be configured compactly, consumes less power, has a quick response, and, furthermore,! 9. Even if the distance between the IrfA member and the pressing member changes, the braking force does not change and the brake control is stable and reliable. 11! Using a powerful minute displacement actuator! The purpose is to provide a friction brake.

(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明のII!擦ブシブレ
ーキアクチュエータに圧電素子、磁歪素子等を用いるこ
とができるつ この中で圧電素子は電圧を印加すると素子が伸縮する特
性があり、最近その特性を利用したアクチュエータ(変
位素子)としての応用が各方面で拡大しており、それぞ
れの用途に応じ各種素子が市販されている。
(Means for Solving the Problems) To achieve the above object, II! of the present invention! Although piezoelectric elements, magnetostrictive elements, etc. can be used in friction brake actuators, piezoelectric elements have the property of expanding and contracting when a voltage is applied, and recently there has been an application of this property as an actuator (displacement element). It is expanding in various fields, and various devices are commercially available for each purpose.

本発明の実施例においては、大きな荷重圧を得ることが
でき、変位の応答が早く、所望の変位量が得られる等の
優れた特性を有する積層型圧電セラミック素子を使用し
た。
In the examples of the present invention, a laminated piezoelectric ceramic element was used which has excellent characteristics such as being able to obtain a large load pressure, quick response to displacement, and being able to obtain a desired amount of displacement.

なお、圧電セラミックスとして用いられているものはチ
タン酸バリウム、ジルコチタン酸鉛系が一般的である。
Note that barium titanate and lead zircotitanate are generally used as piezoelectric ceramics.

そして例えば10x 10x 18(単位 n)の角柱
を用いた場合に変位量16μ#l/′100VDGにな
り、この時、力を加えて圧縮すると変位量が減って、力
に比例して応力が発生し、この変位量を圧縮してO連綿
めると、発生応ツノ350 kg/ cシが得られる。
For example, when using a 10x 10x 18 (unit: n) prism, the displacement will be 16μ#l/'100VDG.At this time, if force is applied to compress it, the displacement will decrease and stress will be generated in proportion to the force. However, if this displacement is compressed and made into an O string, a generated horn of 350 kg/c can be obtained.

このように積層型圧電セラミック素子は小形のものでも
発生応力が大きく、摩擦ブレーキ用のアクチュエータと
して充分使用できる。しかしながら変位量は小さいので
、ブレーキのサイズによってはこの変位量を拡大する機
構を設ける必要がある。
As described above, even if the laminated piezoelectric ceramic element is small, it generates a large stress and can be used satisfactorily as an actuator for a friction brake. However, since the amount of displacement is small, it is necessary to provide a mechanism to enlarge this amount of displacement depending on the size of the brake.

間隔保持機構は、支持枠と前記押圧部材の変位拡大レバ
ーに取付けられ支持枠の取付は位置を中心にl!li記
押圧部材が回動可能の如く連動する#11リンクと、該
第1リンクに前記アクチュエータを位置させ、支持枠と
前記押圧部材の変位拡大レバーに取(1けられ支持枠の
取付は位置を中心に前記第1リンクに位置させたアクチ
ュエータと常に一定間隔を保持する如く支持枠の取付は
位置を中心に前記押圧部材が回動可能に連動する第2リ
ンクとより構成した。
The spacing holding mechanism is attached to the support frame and the displacement magnifying lever of the pressing member, and the support frame is installed centered on the l! The actuator is positioned on the #11 link and the first link, which are interlocked so that the pressing member can rotate, and the actuator is attached to the displacement magnifying lever of the support frame and the pressing member. The support frame is attached to a second link that is rotatably interlocked with the pressing member so as to maintain a constant distance from the actuator located on the first link with the support frame as the center.

本発明の強力微小変位アクチュエータ型摩擦ブレーキの
具体的構造については後述する実施例で詳細に説明する
The specific structure of the powerful minute displacement actuator type friction brake of the present invention will be explained in detail in the embodiments to be described later.

(f¥′用) 本発明の摩擦ブレーキは、アクチュエータとして圧電素
子を例にとればアクチュエータに電圧を印加するのみで
操作ができる。なお、印加電圧の大きさによって圧電素
子の変位量がほぼリニヤ−に変化するので、印加電圧を
変化することによりブレーキ力を調節することができる
(For f\') If a piezoelectric element is used as an actuator, the friction brake of the present invention can be operated simply by applying a voltage to the actuator. Note that since the amount of displacement of the piezoelectric element changes almost linearly depending on the magnitude of the applied voltage, the braking force can be adjusted by changing the applied voltage.

また、アクチュエータとアクチュエータ発生力作用部と
の間隔を一定値に保つことができる。
Further, the distance between the actuator and the actuator generating force acting section can be maintained at a constant value.

(実施例) 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1実施例を示すもので、微小変位ア
クチュエータ型**ブレーキの横g1説明図である。図
に示した第1実施例の微小変位アクチュエータ型摩擦ブ
レーキは、被制動物体である回転体(例えばモータン1
と、回転体1に取付けられた摩擦部材(ブレーキドラム
又はブレーキディスク)2と、積層型圧電セラミック素
子を用いて構成した積層型圧電セラミックアクチュエー
タ(以下「アクチュエータ」と言う。)3と、アクチュ
エータ3の電圧印加端子4と、アクチュエータの変位量
を拡大する変位拡大レバー5と、変位拡大レバー5の一
端を支持するヒンジ(支点)6と、変位拡大レバー5の
先端部分に取付けられた押圧部材(ブレーキシュー)7
と、一端が変位拡大レバー5のヒンジ6に取付けられ固
定されており他端(j支持枠9に固定されてねじり力を
用いて押圧部材7を摩擦部材2に押しつけてブレーキ力
を発生さゼている1−一ションバー8と、支持枠(フレ
ーム)9と、断面路コ字型に形成されており一端側が支
持枠9のビン10に対して回動可能として取6Jけられ
て他端部側は変位拡大レバー5に設けられたビン11が
挿通するように形成された長孔12により規制するよう
にスライドし変位拡大レバー5と連動する第1リンク1
3と、第1リンクの中間部側にアクチュエータ3を固着
し、リンク14とリンク15の一端部側をビン16によ
り挿通しリンク14とリンク15とがビン16を中心に
回動可能に形成しリンク14の他端部側は変位拡大レバ
ー5に設けられたビン17に挿通されリンク15の他端
部側は支持枠9に設けたビン18に挿通されリンク14
とリンク15が略直交ケるように形状を整え略直交した
ピン]6側の面をアクチュエータの上面を押えるように
かつ変位拡大バー5と連動する第2リンク19とにより
構成されている。なお、トーションバー8の一端は支持
枠(フレーム)9に固定されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a lateral g1 explanatory diagram of a minute displacement actuator type** brake. The minute displacement actuator type friction brake of the first embodiment shown in the figure is applied to a rotating body (for example, a motor 1) which is an object to be controlled.
, a friction member (brake drum or brake disc) 2 attached to the rotating body 1, a laminated piezoelectric ceramic actuator (hereinafter referred to as "actuator") 3 configured using laminated piezoelectric ceramic elements, and an actuator 3. a voltage application terminal 4, a displacement magnifying lever 5 that magnifies the amount of displacement of the actuator, a hinge (fulcrum) 6 that supports one end of the displacement magnifying lever 5, and a pressing member ( brake shoe)7
One end is attached and fixed to the hinge 6 of the displacement magnifying lever 5, and the other end (j is fixed to the support frame 9 and uses torsional force to press the pressing member 7 against the friction member 2 to generate braking force. 1-1 housing bar 8 and a support frame (frame) 9 are formed in a U-shaped cross section, and one end side is rotatably attached to the bin 10 of the support frame 9, and the other end is attached. The first link 1 slides so as to be restricted by a long hole 12 formed in the displacement magnifying lever 5 so that the bottle 11 is inserted therethrough, and interlocks with the displacement magnifying lever 5.
3, the actuator 3 is fixed to the middle part side of the first link, and one end side of the link 14 and the link 15 is inserted through a pin 16, so that the link 14 and the link 15 are formed to be rotatable around the pin 16. The other end of the link 14 is inserted into a bin 17 provided on the displacement magnifying lever 5 , and the other end of the link 15 is inserted into a bin 18 provided on the support frame 9 .
and a second link 19 whose surface on the side of the actuator presses the top surface of the actuator and which operates in conjunction with the displacement magnifying bar 5. Note that one end of the torsion bar 8 is fixed to a support frame (frame) 9.

トーションバー8は、常時変位拡大レバー5の先端部分
を回転体1側に押圧しており、押圧部材7とsty部材
2の間にブレーキ力を発生している。
The torsion bar 8 constantly presses the tip of the displacement magnifying lever 5 toward the rotating body 1, and generates a braking force between the pressing member 7 and the stay member 2.

回転体1を運転する場合には、電圧印加端子4に所定の
電圧を印加し、アクチュエータ3を動作さゼて第1リン
ク19のリンク14を介して変位拡大レバー5をトーシ
ョンバー8の力に抗して押し戻すようにし、押圧部材7
と摩擦部材2の間に間隙を設けるようにする。変位拡大
レバー5の位置はアクチュエータ3の発生するんで定ま
り、印加電圧によってイリ御することができる。
When operating the rotating body 1, a predetermined voltage is applied to the voltage application terminal 4, the actuator 3 is operated, and the displacement magnifying lever 5 is applied to the force of the torsion bar 8 via the link 14 of the first link 19. The pressing member 7
A gap is provided between the friction member 2 and the friction member 2. The position of the displacement magnifying lever 5 is determined by the force generated by the actuator 3, and can be controlled by the applied voltage.

運転中の回転体1にブレーキをかける場合には、アクチ
ュエータ3に印加している電圧をじょじょに下げるか又
は切るようにする。
When applying a brake to the rotating body 1 during operation, the voltage applied to the actuator 3 is gradually lowered or turned off.

アクチュエータ3が電圧低減または電圧オフにより縮小
して、アクチュエータ3と部材14.15との間に間隙
が生じた場合、トーションバー8は、その固有のトルク
により押圧部材7を摩擦部材2に押しつけるまでバー5
を回転させる。回転体1にブレーキを発生するこの押し
つけ力は、押圧部材7の摩耗量にかかわらず、前記固有
のトルクによって一定値となる特徴を有する。
If the actuator 3 contracts due to voltage reduction or voltage de-energization and a gap is created between the actuator 3 and the member 14.15, the torsion bar 8 will move until it presses the pressing member 7 against the friction member 2 due to its inherent torque. bar 5
Rotate. This pressing force that generates a brake on the rotary body 1 has a characteristic that it has a constant value due to the above-mentioned inherent torque, regardless of the amount of wear of the pressing member 7.

第2図は第1実旅例の微小変位アクチュエータ型@擦ブ
レーキの押圧部材が摩耗した時を示す構成説明図である
FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing a state in which the pressing member of the minute displacement actuator type @friction brake in the first actual travel example is worn out.

押圧部材7が摩耗することにより、図中矢印分だけ変位
拡大レバー5が移動する。
As the pressing member 7 wears out, the displacement magnifying lever 5 moves by an amount indicated by the arrow in the figure.

押圧部材7の摩耗が増加すると、摩耗量だけトーション
バー8が変位拡大レバー5を押し下げ、変位拡大レバー
5に設けられたビン11.ビン17も移動する。このこ
とによりビン11とリンク13に形成された長孔12に
より第1リンク13が支持枠9に設けられたビン10を
中心に摩耗m分スライドし、それにともない第1リンク
13の中間部側に固着されたアクチュエータも移動する
When the wear of the pressing member 7 increases, the torsion bar 8 pushes down the displacement magnifying lever 5 by the amount of wear, and the pin 11 provided on the displacement magnifying lever 5 lowers. Bin 17 is also moved. As a result, the first link 13 slides by an amount of wear m due to the long hole 12 formed in the bottle 11 and the link 13 around the bottle 10 provided in the support frame 9, and as a result, the first link 13 slides toward the middle part side. The fixed actuator also moves.

また、ビン17も移動するため第2リンク19もビン1
7.ビン18を支点にアクチュエータ3と常に接するか
又は一定間隙を保つように移動変形する。幾何学的には
、ビン16は常にビン11とビン10を結ぶ直線上にあ
る。
Also, since the bin 17 also moves, the second link 19 also moves to the bin 1.
7. It is moved and deformed using the bottle 18 as a fulcrum so that it is always in contact with the actuator 3 or maintains a constant gap. Geometrically, bin 16 is always on the straight line connecting bins 11 and 10.

故に、押圧部材7が摩耗しても第1リンク13に固着し
たアクチュエータ3の高さをリンク19に接するか又は
一定間隙を保つように保持することが可能となるために
押圧部材7が摩耗してもアクチュエータ3の長さを常時
一定にできる特徴を有する。またアクチュエータ3の長
さを制御して摩擦部材2と押圧部材7との押圧力を一定
の設定値に保持する。
Therefore, even if the pressing member 7 wears out, it is possible to maintain the height of the actuator 3 fixed to the first link 13 so that it is in contact with the link 19 or maintains a constant gap. It has the feature that the length of the actuator 3 can be kept constant at all times. Further, the length of the actuator 3 is controlled to maintain the pressing force between the friction member 2 and the pressing member 7 at a constant set value.

第3図は、第1実施例の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the first embodiment.

図中においてビン11.ビン17は変位拡大レバー50
図面に対して前面に位置設けたが、この位置に限定され
るのではなく、支持枠9の位置及び形状等により適宜変
更できるのは言うまでもない。
In the figure, bottle 11. Bin 17 is displacement magnification lever 50
Although the support frame 9 is positioned at the front in the drawing, it is needless to say that it is not limited to this position and can be changed as appropriate depending on the position and shape of the support frame 9, etc.

第4図は本発明の第2実旅例の構造説明図である。因に
おいて前出のものと同一符号のものは同−又は均等部分
を示すものとする。第1の実施例(第10)と異なるの
は、第2リンク19とヒンジ6を連絡する連絡部材20
を設け、連絡部材20の他端部側にアクチュエータ3を
固着し、アクチュエータ3の先端部側にO−ラ21を設
け、第2リンク19が変位したとき発生する変位】をロ
ー521により第1リンク13と接するか又は一定間隙
を僚一つように移動させている。他の部分の構成と動作
は第1の実施例と同じである。この実施例の構造の方が
第1図のものより、第2リンク19の変位量を精密にか
つ無駄な力を必要とせずローラ21で制御できるので押
圧部材7が摩耗しても摩擦部材2と押圧部材7との間隔
をより正確に一定の設定値に保持することができる。ロ
ーラ21は球状突起でも良い。
FIG. 4 is a structural explanatory diagram of a second practical example of the present invention. In the figures, the same reference numerals as those mentioned above indicate the same or equivalent parts. What is different from the first embodiment (10th) is a connecting member 20 that connects the second link 19 and the hinge 6.
, the actuator 3 is fixed to the other end of the communication member 20 , and the O-ra 21 is provided to the tip of the actuator 3 , and the displacement generated when the second link 19 is displaced is fixed to the first It is in contact with the link 13 or moved at a certain gap. The configuration and operation of other parts are the same as in the first embodiment. The structure of this embodiment is better than that of FIG. 1 because the displacement amount of the second link 19 can be controlled by the roller 21 more precisely and without the need for unnecessary force, so even if the pressing member 7 wears out, the friction member 2 The distance between the press member 7 and the pressing member 7 can be more accurately maintained at a constant set value. The roller 21 may be a spherical projection.

以上説明した実施例では、アクチュエータはすべてブレ
ーキ力を除去するように使用しているが、これとは逆に
ブレーキツノを発生さゼるようなn造にした使い方も可
能である。また、各図面は回転体をi!ilJ動するI
′Lj!擦ブレー主ブレーキ示しているが、本発明は回
転体に限るものではなく、直線運動している物体等の制
動にも応用できることは言うまでもないことである。
In the embodiments described above, all the actuators are used to remove the braking force, but on the contrary, it is also possible to use them in a n-shaped configuration that generates brake horns. In addition, each drawing shows the rotating body i! ilJ moving I
'Lj! Although a friction brake main brake is shown, it goes without saying that the present invention is not limited to a rotating body, but can also be applied to braking an object moving in a straight line.

(効果) 以上説明したように、本発明の摩擦ブレーキは、積層型
圧電素子等の微小変位アクチュエータの発生する変位と
大きな力を利用しているので、構造全体をコンパクトに
でき、しかも消費ミノJが少なく発熱も少なくなる。ま
た応答速度も非常に早いので、各種可減速機構に応用す
るのに好適なものとなる。
(Effects) As explained above, the friction brake of the present invention utilizes the displacement and large force generated by a minute displacement actuator such as a laminated piezoelectric element, so the entire structure can be made compact, and the friction brake of the present invention can be made compact. There will be less heat and less heat. Furthermore, since the response speed is very fast, it is suitable for application to various variable speed/deceleration mechanisms.

さらに、押圧部材の位置が変化しても間隔保持機構を備
えたので、摩擦部材と押圧部材との間隔が変化してもア
クチュエータ間隔を常時一定の設定値に保持することが
できるため、積層型圧電素子の発生する変位と大きな力
を有効に伝達することができ、プレーキノJに変化が生
じなくなりより確実にブレーキ制御ができる。
Furthermore, since it is equipped with a spacing maintenance mechanism even if the position of the pressing member changes, the actuator spacing can always be maintained at a constant set value even if the spacing between the friction member and the pressing member changes. The displacement and large force generated by the piezoelectric element can be effectively transmitted, and no change occurs in the play kino J, allowing more reliable brake control.

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

第1図はこの発明の微小変位アクチュエータ型摩擦ブレ
ーキの第1実論例の構造説明図、第2図はこの発明の微
小変位アクチュエータ型摩擦ブレーキの第1実施例の構
造説明図、第3図はこの発明の微小変位アクチュエータ
型1IIrIAブレーギの第1実施例の斜視図、第4因
はこの発明の微小変位アクチュエータ型摩擦ブレーキの
第2実施例の構造説明図、第5図はこの発明の微小変位
アクチュエータ型摩擦ブレーキの第2実施例の構造説明
図である。 1・・・・・・回転体、 2・・・・・・摩擦部材、 3・・・・・・積層型圧電セラミックアクチュエータ、
5・・・・・・変位拡大レバー、 7・・・・・・押圧部材、 8・・・・・・ト・−ジョンバー、 9・・・・・・支持枠、 13・・・・・・第1リンク、 19・・・・・・第2リンク、 20・・・・・・連結部材、 21・・・・・・ローラ。 第2図 第3図
FIG. 1 is a structural explanatory diagram of a first practical example of a minute displacement actuator type friction brake of the present invention, FIG. 2 is a structural explanatory diagram of a first embodiment of a minute displacement actuator type friction brake of this invention, and FIG. is a perspective view of the first embodiment of the minute displacement actuator type 1IIrIA brake gear of this invention, the fourth factor is a structural explanatory diagram of the second embodiment of the minute displacement actuator type friction brake of this invention, and FIG. FIG. 2 is a structural explanatory diagram of a second embodiment of a displacement actuator type friction brake. 1...Rotating body, 2...Friction member, 3...Laminated piezoelectric ceramic actuator,
5... Displacement magnification lever, 7... Pressing member, 8... Torsion bar, 9... Support frame, 13...・First link, 19...Second link, 20...Connecting member, 21...Roller. Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被制動物体に取付けられて連動する摩擦部材と、該
摩擦部材を押圧して摩擦力を発生させる押圧部材と、該
押圧部材を上記摩擦部材に押しつけるための手段と、上
記押圧部材を押し戻して摩擦力を除去するための手段を
備えてなる制動用の摩擦ブレーキであって、 上記摩擦力を除去する手段は圧電素子、磁歪素子等の強
力微小変位型のアクチュエータと、該アクチュエータの
変位を拡大する変位拡大レバーと、 該変位拡大レバーに設けられた上記押圧部材の配置位置
が変化しても上記アクチュエータとアクチュエータ発生
力作用部との間隔を一定の設定値に保持する間隔保持機
構とを備えて構成したことを特徴とする微小変位アクチ
ュエータ型摩擦ブレーキ。 2、前記アクチュエータは印加電圧に応じて伸縮する積
層型圧電セラミックアクチュエータである特許請求の範
囲第1項に記載の微小変位アクチュエータ型摩擦ブレー
キ。 3、前記間隔保持機構は、前記変位拡大レバーと前記支
持枠との間に設け、前記押圧部材の位置が変化しても前
記アクチュエータが前記変位拡大レバーに対し同一の高
さを保持し、前記アクチュエータの伸縮を前記変位拡大
レバーに伝達するリンク機構である特許請求の範囲第1
項および第2項に記載の微小変位アクチュエータ型摩擦
ブレーキ。 4、前記被制動物体は回転体であり、前記摩擦部材は上
記回転体の軸に取付けたブレーキドラム又はブレーキデ
ィスクであり、前記押圧部材を上記摩擦部材に押しつけ
るための手段はコイルばね又はトーションバーである特
許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の微小
変位アクチュエータ型摩擦ブレーキ。 5、前記リンク機構は、支持枠と前記押圧部材の変位拡
大レバーに取付けられ支持枠の取付け位置を中心に前記
押圧部材が回動可能のごとく連動する第1リンクと、該
第1リンクに前記アクチュエータを位置させ、支持枠と
前記押圧部材の変位拡大レバーに取付けられ支持枠の取
付け位置を中心に前記第1リンクに位置させたアクチュ
エータを常に所定間隔を保持する如く支持枠の取付け位
置を中心に前記押圧部材が回動可能に連動する第2リン
クとにより構成した特許請求の範囲第3項のいずれかに
記載の微小変位アクチュエータ型摩擦ブレーキ。
[Scope of Claims] 1. A friction member that is attached to a controlled object and interlocks with the object, a pressing member that presses the friction member to generate a frictional force, and means for pressing the pressing member against the friction member. , a friction brake for braking comprising means for pushing back the pressing member to remove frictional force, the means for removing the frictional force being a powerful micro-displacement actuator such as a piezoelectric element or a magnetostrictive element. , a displacement magnification lever that magnifies the displacement of the actuator; and a distance between the actuator and the actuator generating force acting portion is maintained at a constant set value even if the arrangement position of the pressing member provided on the displacement magnification lever changes. A minute displacement actuator type friction brake, characterized in that it is configured with a spacing holding mechanism. 2. The minute displacement actuator type friction brake according to claim 1, wherein the actuator is a laminated piezoelectric ceramic actuator that expands and contracts in accordance with applied voltage. 3. The distance holding mechanism is provided between the displacement magnifying lever and the support frame, and the actuator maintains the same height with respect to the displacement magnifying lever even if the position of the pressing member changes; Claim 1, which is a link mechanism that transmits expansion and contraction of the actuator to the displacement magnification lever.
The minute displacement actuator type friction brake according to Items 1 and 2. 4. The controlled object is a rotating body, the friction member is a brake drum or a brake disc attached to the shaft of the rotating body, and the means for pressing the pressing member against the friction member is a coil spring or a torsion bar. A minute displacement actuator type friction brake according to any one of claims 1 to 3. 5. The link mechanism includes a first link that is attached to the support frame and the displacement magnifying lever of the pressing member and interlocks so that the pressing member can rotate around the mounting position of the support frame; The actuator is attached to the displacement magnifying lever of the support frame and the pressing member, and the actuator, which is positioned on the first link with the support frame attachment position as the center, is centered on the support frame attachment position so as to always maintain a predetermined distance. 4. The minute displacement actuator type friction brake according to claim 3, further comprising a second link rotatably interlocked with the pressing member.
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