JPS6235924Y2 - - Google Patents

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JPS6235924Y2
JPS6235924Y2 JP1983064392U JP6439283U JPS6235924Y2 JP S6235924 Y2 JPS6235924 Y2 JP S6235924Y2 JP 1983064392 U JP1983064392 U JP 1983064392U JP 6439283 U JP6439283 U JP 6439283U JP S6235924 Y2 JPS6235924 Y2 JP S6235924Y2
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brake metal
piston rod
brake
metal
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【考案の詳細な説明】 (a) 考案の目的 〔考案の技術分野〕 この考案は、流体圧シリンダのピストンロツド
などのように直線移動する軸を任意の位置で停止
させる中間停止機構において、ピストンロツドな
どの直線移動軸を締め付けてロツクするブレーキ
メタルの構成に関する。
[Detailed description of the invention] (a) Purpose of the invention [Technical field of the invention] This invention is an intermediate stop mechanism that stops a linearly moving shaft, such as a piston rod of a fluid pressure cylinder, at an arbitrary position. This invention relates to the structure of the brake metal that tightens and locks the linear movement axis of the motor.

〔従来技術とその問題点〕 本考案の出願人は、特願昭51−143085号として
次のような中間停止シリンダを提案した。即ち第
1図はこの中間停止シリンダの縦断面図、第2図
は第1図の−断面図である。4はピストンロ
ツドであり、その軸支部に、油圧室5を環状に形
成して、その中に弾性の薄肉円筒6を内蔵し、該
薄肉円筒中にブレーキメタル7を挿入して、ブレ
ーキメタル7中にピストンロツド4を挿通してあ
る。ブレーキメタル7は、軸方向に1個のスリツ
ト7′が設けてあり、通常はブレーキメタル7中
をピストンロツド4が抵抗を受けることなく往復
動するが、後述するようにブレーキメタル7が締
まると、ブレーキメタル7でピストンロツド4が
締め付けられて制動力を受けロツクされる。薄肉
円筒6は、合成樹脂などの可撓性体でできてい
て、容易に変形しうるもので、外周両端に設けら
れたOリング8,8で、油圧室5中のオイルをシ
ールしている。この構造において、ピストンロツ
ド4の移動中に、油圧室5中のオイルを加圧して
可撓性の薄肉円筒6に外周から油圧をかけると、
その圧力でブレーキメタル7が外側から締め付け
られ、自身のバネ性に抗してピストンロツド4に
押し付けられる。即ち第2図の矢印で示すよう
に、薄肉円筒6の外周全面で受ける油圧により、
ブレーキメタル7、更にはその中のピストンロツ
ド4が締め付けられる。制動力を解除するには、
油圧室5中の油圧を下げるだけでよく、油圧が下
がれば、ブレーキメタル7が自身のもつバネ性で
内径が拡がつてピストンロツドを開放し、その外
側の可撓性薄肉円筒6を元の状態に押し広げる。
[Prior art and its problems] The applicant of the present invention proposed the following intermediate stop cylinder in Japanese Patent Application No. 143085/1985. That is, FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of this intermediate stop cylinder, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line shown in FIG. 1. Reference numeral 4 designates a piston rod, in which a hydraulic chamber 5 is formed in an annular shape, and an elastic thin-walled cylinder 6 is built into the piston rod, and a brake metal 7 is inserted into the thin-walled cylinder. The piston rod 4 is inserted into the hole. The brake metal 7 is provided with one slit 7' in the axial direction, and normally the piston rod 4 reciprocates within the brake metal 7 without receiving resistance, but as will be described later, when the brake metal 7 is tightened, The piston rod 4 is tightened by the brake metal 7 and is locked under the braking force. The thin cylinder 6 is made of a flexible material such as synthetic resin and can be easily deformed, and the oil in the hydraulic chamber 5 is sealed with O-rings 8, 8 provided at both ends of the outer periphery. . In this structure, while the piston rod 4 is moving, if the oil in the hydraulic chamber 5 is pressurized and hydraulic pressure is applied to the flexible thin-walled cylinder 6 from the outer periphery,
This pressure tightens the brake metal 7 from the outside and pushes it against the piston rod 4 against its own springiness. That is, as shown by the arrow in FIG.
The brake metal 7 and further the piston rod 4 therein are tightened. To release the braking force,
All you need to do is lower the oil pressure in the hydraulic chamber 5. When the oil pressure drops, the inner diameter of the brake metal 7 expands due to its own spring properties, opening the piston rod, and returning the outer flexible thin cylinder 6 to its original state. spread out.

制動用の油圧を発生する油圧発生装置は、円筒
状のハウジング9中に加圧用ピストン10と圧縮
バネ11を内蔵し、ピストン10に取付けられた
ラム12を、加圧室13中に突入させてある。そ
して加圧室13を、前記の油圧室5に配管接続す
る。この装置で、ピストンロツド4の移動を自由
にするには、給排ポート14から圧縮空気を供給
し、圧縮バネ11に抗してラム12を後退させ、
加圧室13および油圧室5中の油圧が発生しない
ようにする。空気室15が給排ポート14から排
気されると、圧縮バネ11のバネ力でラム12が
前進して、加圧室13中を加圧するので、その圧
力が油圧室5に伝わり、前記のようにして弾性の
ブレーキメタル7を外周から締め付ける。したが
つてこの油圧発生装置を油圧室5に配管接続すれ
ば、停電などで空気室15が排気状態となつた
り、各部でエア漏れなどが生じても、圧縮バネ1
1の力で油圧が発生し、ピストンロツド4をロツ
クした状態が維持されるので、ピストンロツドの
中間停止が確実になることと相俟つて、中間停止
シリンダの安全性が非常に高くなる。なお16,
17は、シール用のOリングである。また圧縮バ
ネ11に代えてウレタンゴムなどのような弾性体
を用いてもよい。
A hydraulic pressure generating device that generates hydraulic pressure for braking has a pressurizing piston 10 and a compression spring 11 built into a cylindrical housing 9, and a ram 12 attached to the piston 10 is thrust into a pressurizing chamber 13. be. The pressurizing chamber 13 is then connected to the hydraulic chamber 5 by piping. With this device, in order to make the piston rod 4 move freely, compressed air is supplied from the supply/discharge port 14, and the ram 12 is moved back against the compression spring 11.
Hydraulic pressure in the pressurizing chamber 13 and the hydraulic chamber 5 is prevented from being generated. When the air chamber 15 is exhausted from the supply/discharge port 14, the ram 12 moves forward due to the spring force of the compression spring 11 and pressurizes the inside of the pressurizing chamber 13, so that pressure is transmitted to the hydraulic chamber 5, and as described above. and tighten the elastic brake metal 7 from the outer periphery. Therefore, if this hydraulic pressure generating device is connected to the hydraulic chamber 5 via piping, even if the air chamber 15 becomes exhausted due to a power outage, or if air leaks from various parts, the compression spring 1
Since hydraulic pressure is generated with a force of 1 and the piston rod 4 is maintained in a locked state, the intermediate stop of the piston rod is ensured, and the safety of the intermediate stop cylinder is extremely high. Note 16,
17 is an O-ring for sealing. Further, instead of the compression spring 11, an elastic body such as urethane rubber may be used.

ところで、第3図イに拡大して示すように、ピ
ストンロツド4とブレーキメタル7間には、グリ
ースなどの潤滑油の油膜18が介在している。ブ
レーキメタル7を外周から油圧で締め付ける際
に、ロ図に示すように、ブレーキメタル7で油膜
18を矢印a,bで示す方向に押し出して、ブレ
ーキメタル7がピストンロツド4に直接接触して
初めて、ブレーキメタル7による制動力がピスト
ンロツド4に作用する。したがつて油膜18がピ
ストンロツド4とブレーキメタル7間の隙間から
押し出されるまでは、油膜18のために制動力が
働かず、ピストンロツド4はスリツプすることに
なる。その結果、所定の中間停止位置を通過した
地点でピストンロツド4が停止することになり、
しかもスリツプ量は常時一定しているわけではな
いので、中間停止位置がばらつくといつた問題も
出てくる。このような問題は、流体圧シリンダの
ピストンロツドに限らず、自動機械やロボツトな
どにおける直線移動軸を中間停止させる場合も同
様に発生する。
By the way, as shown in an enlarged view in FIG. 3A, an oil film 18 of lubricating oil such as grease is present between the piston rod 4 and the brake metal 7. When the brake metal 7 is hydraulically tightened from the outer periphery, the brake metal 7 pushes out the oil film 18 in the directions shown by arrows a and b, as shown in Fig. Braking force from the brake metal 7 acts on the piston rod 4. Therefore, until the oil film 18 is pushed out from the gap between the piston rod 4 and the brake metal 7, the braking force will not work due to the oil film 18, and the piston rod 4 will slip. As a result, the piston rod 4 will stop at the point where it has passed the predetermined intermediate stop position.
Moreover, since the amount of slip is not always constant, problems such as variations in intermediate stop positions arise. Such problems occur not only in piston rods of fluid pressure cylinders, but also in cases where linear movement axes in automatic machines, robots, etc. are brought to an intermediate stop.

〔本考案の技術的課題〕[Technical issues of the present invention]

本考案の技術的課題は、このような中間停止手
段において、ピストンロツドなどの直線移動軸が
スリツプすることなく、瞬時に且つ確実に中間停
止可能にすることにある。
The technical problem of the present invention is to enable instantaneous and reliable intermediate stopping without slipping of the linear movement shaft such as the piston rod in such intermediate stopping means.

(b) 考案の構成 〔考案の技術的手段〕 この技術的課題を解決するために講じた本考案
による技術的手段は、軸方向にスリツトを設けて
弾性変形可能とした筒状のブレーキメタル中に、
流体圧シリンダのピストンロツドなどのように直
線移動する軸を挿通し、ブレーキメタルを外周か
ら締め付けることによつて、直線移動軸をロツク
しブレーキをかける中間停止機構において、前記
ブレーキメタルの内面に凹溝を設けて、ロツク動
作時に、該ブレーキメタル内面を直線移動軸間の
油膜が該凹溝中に逃げうるようにした構成を採つ
ている。
(b) Structure of the invention [Technical means of the invention] The technical means of the invention taken to solve this technical problem is a cylindrical brake metal that is made elastically deformable by providing a slit in the axial direction. To,
In an intermediate stop mechanism that locks and brakes a linearly moving shaft by inserting a shaft that moves linearly, such as a piston rod of a fluid pressure cylinder, and tightening the brake metal from the outer periphery, a concave groove is formed on the inner surface of the brake metal. is provided so that an oil film between the linearly moving shafts on the inner surface of the brake metal can escape into the groove during locking operation.

またブレーキメタルは、前記弾性円筒の両端外
周に設けたシールリングの内側の部分と、ブレー
キメタルの締め付け力を発生する油圧室に対応す
る部分との間に、円周方向のスリツトで切り離
し、両スリツト間の部分のみに前記の軸方向スリ
ツトと凹溝が設けられている。
The brake metal is separated by a circumferential slit between the inner part of the seal ring provided on the outer periphery of both ends of the elastic cylinder and the part corresponding to the hydraulic chamber that generates the tightening force of the brake metal. The axial slits and grooves are provided only in the portion between the slits.

ブレーキメタル内面の凹溝は、リング状にある
いはメネジのように螺旋状に形成してもよく、ま
たは軸芯と平行の縦溝状に形成してもよい。また
凹溝の密度の任意である。
The concave groove on the inner surface of the brake metal may be formed into a ring shape or a spiral shape like a female thread, or may be formed into a vertical groove shape parallel to the axis. Furthermore, the density of the grooves is arbitrary.

〔技術的手段の作用〕[Effect of technical means]

この技術的手段によれば、ブレーキメタルが締
まつてその径が小さくなる際に、直線移動軸とブ
レーキメタル間の油膜は、最寄りの凹溝中に迅速
に押出される。即ち前記のように本考案は、制動
に支障を来す油膜を収容する凹溝がブレーキメタ
ル内面にあるので、油膜は瞬時にかつ容易に最寄
りの凹溝に逃げることができ、ブレーキメタルが
油膜を追い出すのに要する時間が大幅に短縮さ
れ、瞬時にブレーキメタルが直線移動軸に当接し
てロツクすることができる。
According to this technical means, when the brake metal is tightened and its diameter becomes smaller, the oil film between the linear movement shaft and the brake metal is quickly pushed out into the nearest groove. That is, as mentioned above, the present invention has a groove on the inner surface of the brake metal that accommodates the oil film that interferes with braking, so the oil film can instantly and easily escape to the nearest groove, and the brake metal can absorb the oil film. The time required to drive out the brake metal is greatly reduced, and the brake metal instantly contacts and locks the linear movement shaft.

またブレーキメタルは、前記弾性円筒の両端外
周に設けたシールリングの内側の部分と、ブレー
キメタルの締め付け力を発生する油圧室に対応す
る部分との間に、円周方向のスリツトで切り離
し、両スリツト間の部分のみに前記の軸方向スリ
ツトと凹溝を設けて、径方向に縮小可能としてい
る。その結果、従来に比べてロツクのために径が
縮小する領域が狭くなり、ブレーキメタル部の油
膜が容易にブレーキメタル両端から押し出され、
油膜の排除がより確実となる。さらに両円周方向
スリツトの外側の部分は、軸方向スリツトが存在
せず、ブレーキメタルの径が縮小しないので、シ
ールパツキンでブレーキメタルが常時縮小して、
ピストンロツド外周面に圧接することはなく、ま
たシールパツキンが確実に圧縮状態に保持される
ので、シール性が阻害されることもない。
The brake metal is separated by a circumferential slit between the inner part of the seal ring provided on the outer periphery of both ends of the elastic cylinder and the part corresponding to the hydraulic chamber that generates the tightening force of the brake metal. The axial slits and grooves are provided only in the portions between the slits, making it possible to reduce the size in the radial direction. As a result, the area where the diameter is reduced due to locking is narrower than before, and the oil film on the brake metal part is easily pushed out from both ends of the brake metal.
Elimination of oil film becomes more reliable. Furthermore, since there is no axial slit in the outer part of both circumferential slits and the diameter of the brake metal does not decrease, the brake metal is constantly reduced by the seal packing.
Since it does not come into pressure contact with the outer circumferential surface of the piston rod and the seal packing is reliably maintained in a compressed state, sealing performance is not impaired.

(c) 考案の効果 このように本考案によれば、油膜によるスリツ
プが解消され、ピストンロツドなどをロツクする
油圧が発生すると瞬時にブレーキメタルが直線移
動軸を締め付けてロツクできる。その結果直線移
動軸を、予め設定した位置に正確かつ確実に中間
停止させることができる。またブレーキメタルの
内面に凹溝を形成するだけであるから、構成は簡
単であり、極めて安価に所期の目的を達成するこ
とができる。
(c) Effects of the invention As described above, according to the invention, when the slip caused by the oil film is eliminated and the hydraulic pressure that locks the piston rod is generated, the brake metal can instantly tighten and lock the linear movement shaft. As a result, the linear movement axis can be accurately and reliably stopped at a predetermined position. Further, since the concave groove is simply formed on the inner surface of the brake metal, the structure is simple and the intended purpose can be achieved at extremely low cost.

さらにブレーキメタルは、油圧室の内側部分の
みが径方向に拡大・縮小可能となつているので、
油膜の排除が一層確実となり、かつブレーキメタ
ルでピストンロツドの円滑な移動を阻害するこは
なく、シールパツキンのシール作用も確実にな
る。
Furthermore, the brake metal can expand and contract only the inner part of the hydraulic chamber in the radial direction.
The removal of the oil film becomes more reliable, the smooth movement of the piston rod is not obstructed by the brake metal, and the sealing action of the seal packing is also ensured.

(d) 考案の実施例 次に本考案による直線移動軸のロツク機構を中
間停止シリンダに適用した場合の実施例を説明す
る。第4図はロツク機構部の断面図で、第1図〜
第3図と同一構成の部分には同一符号が付されて
いる。即ち合成樹脂などから成る弾性の薄肉円筒
6の内側に、軸方向にスリツトの入つた筒状のブ
レーキメタル7が挿通されており、油圧室5中の
圧力を上げると、ブレーキメタル7でピストンロ
ツド4が締め付けられて、ロツクが行なわれる。
このブレーキメタル7の内面には、複数の凹溝1
9…が形成されている。この凹溝19…は、軸方
向に間隔をおいて独立して複数個設けてもよい
が、第5図のように螺旋状に連続した凹溝19a
であつてもよい。また第6図のように、軸芯と平
行の真直ぐな凹溝19b…を間隔をおいて複数個
設け、スプライン状に形成してもよい。単位面積
当りの凹溝19…や19a…、19b…の個数、
即ち凹溝の密度は、油膜18の厚みや、量、潤滑
油の材質などを考慮して、決定される。
(d) Embodiment of the invention Next, an embodiment will be described in which the linear movement axis locking mechanism according to the invention is applied to an intermediate stop cylinder. Figure 4 is a sectional view of the lock mechanism, and Figures 1-
Components having the same configuration as those in FIG. 3 are given the same reference numerals. That is, a cylindrical brake metal 7 with a slit in the axial direction is inserted into the inside of an elastic thin-walled cylinder 6 made of synthetic resin or the like, and when the pressure in the hydraulic chamber 5 is increased, the brake metal 7 pushes the piston rod 4. is tightened and locked.
The inner surface of this brake metal 7 has a plurality of grooves 1.
9... is formed. A plurality of these grooves 19 may be provided independently at intervals in the axial direction, but as shown in FIG.
It may be. Further, as shown in FIG. 6, a plurality of straight grooves 19b parallel to the axis may be provided at intervals to form a spline shape. The number of grooves 19..., 19a..., 19b... per unit area,
That is, the density of the grooves is determined in consideration of the thickness and amount of the oil film 18, the material of the lubricating oil, etc.

第7図は、このような凹溝19を備えたブレー
キメタル7でピストンロツド4をロツクする際の
状態を示した断面図である。いま油圧室5中の流
体が加圧されて高圧になると、薄肉円筒6を介し
てブレーキメタル7がピストンロツド4側に押し
付けられてその径が小さくなるが、その際ピスト
ンロツド4とブレーキメタル7間の隙間に介在し
ている油膜18は、矢印c…で示すように、隙間
から凹溝19…中に押し出される。このように油
膜18が最寄りの凹溝19中に速やかに逃げ得る
ので、ブレーキメタル7は、油圧による制動力を
受けると瞬時にピストンロツド4に当接してロツ
クすることができ、従来のように油膜18のため
にスリツプするようなことはなくなる。
FIG. 7 is a sectional view showing a state in which the piston rod 4 is locked by the brake metal 7 having such a groove 19. When the fluid in the hydraulic chamber 5 is pressurized to a high pressure, the brake metal 7 is pressed against the piston rod 4 through the thin cylinder 6 and its diameter becomes smaller. The oil film 18 present in the gap is pushed out from the gap into the grooves 19, as shown by arrows c. In this way, the oil film 18 can quickly escape into the nearest concave groove 19, so that when the brake metal 7 receives hydraulic braking force, it can instantly come into contact with the piston rod 4 and lock it. No more slipping up because of 18.

なおブレーキメタル7は、第8図に示すよう
に、Oリング8,8の内側の部分と中間のロツク
部分との間を、円周方向のスリツト21で切り離
してある。そしてスリツト21,21間の部分の
みにスリツト7′を入れることにより、Oリング
8,8による締め付け力で、ブレーキメタル7の
径が小さくならないようにしている。
As shown in FIG. 8, the brake metal 7 is separated by a circumferential slit 21 between the inner part of the O-rings 8 and the intermediate lock part. By inserting the slit 7' only in the portion between the slits 21, 21, the diameter of the brake metal 7 is prevented from becoming smaller due to the tightening force of the O-rings 8, 8.

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

第1図は従来の中間停止シリンダの縦断面図、
第2図は第1図の−断面図、第3図は従来の
中間停止シリンダのロツク作用を示す拡大断面図
である。第4図以下は本考案による直線移動軸の
ロツク機構の実施例を示すもので、第4図はロツ
ク機構部の縦断面図、第5図、第6図はブレーキ
メタルの他の実施例を示す縦断面図と側面図、第
7図は本考案によるロツク機構のロツク作用を示
す拡大断面図、第8図はブレーキメタルの斜視図
である。 図において、4はピストンロツド、5は油圧
室、6は薄肉円筒、7はブレーキメタル、7′は
スリツト、19…,19a…,19b…は凹溝、
18は油膜をそれぞれ示す。
Figure 1 is a vertical cross-sectional view of a conventional intermediate stop cylinder.
FIG. 2 is a cross-sectional view along the line taken from FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the locking action of a conventional intermediate stop cylinder. Figure 4 and subsequent figures show an embodiment of the locking mechanism for a linear moving axis according to the present invention. Figure 4 is a longitudinal sectional view of the locking mechanism, and Figures 5 and 6 show other embodiments of the brake metal. FIG. 7 is an enlarged sectional view showing the locking action of the locking mechanism according to the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of the brake metal. In the figure, 4 is a piston rod, 5 is a hydraulic chamber, 6 is a thin cylinder, 7 is a brake metal, 7' is a slit, 19..., 19a..., 19b... are grooves,
18 each indicates an oil film.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 弾性円筒中に挿通され、軸方向にスリツトを設
けて弾性変形可能とした筒状のブレーキメタル中
に、流体圧シリンダのピストンロツドを挿通し、
ブレーキメタルを外周から締め付けることによつ
て、ピストンロツドをロツクしブレーキをかける
中間停止シリンダにおいて、 前記ブレーキメタルの内面に凹溝を設けて、ロ
ツク動作時に、該ブレーキメタル内面とピストン
ロツド間の油膜が該凹溝中に逃げうるようにした
こと、 ブレーキメタルは、前記弾性円筒の両端外周に
設けたシールリングの内側の部分と、ブレーキメ
タルの締め付け力を発生する油圧室に対応する部
分との間を、円周方向のスリツトで切り離し、両
スリツト間の部分のみに前記の軸方向スリツトと
凹溝を設けたこと、 を特徴とする直線移動軸のロツク機構。
[Claim for Utility Model Registration] A piston rod of a fluid pressure cylinder is inserted into a cylindrical brake metal that is inserted into an elastic cylinder and has a slit in the axial direction so that it can be elastically deformed.
In an intermediate stop cylinder that locks the piston rod and applies the brake by tightening the brake metal from the outer periphery, a concave groove is provided on the inner surface of the brake metal so that the oil film between the inner surface of the brake metal and the piston rod is covered during locking operation. The brake metal can escape into the concave groove, and the brake metal has a space between the inner part of the seal ring provided on the outer periphery of both ends of the elastic cylinder and the part corresponding to the hydraulic chamber that generates the tightening force of the brake metal. A locking mechanism for a linearly moving shaft, characterized in that the locking mechanism is separated by a circumferential slit, and the axial slit and groove are provided only in the portion between both slits.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53147175A (en) * 1976-11-29 1978-12-21 Hirotaka Seiki Goushi Cylinder with safety device

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