JPS6323526A - 電気式アクチュエイタ− - Google Patents

電気式アクチュエイタ−

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JPS6323526A
JPS6323526A JP62120996A JP12099687A JPS6323526A JP S6323526 A JPS6323526 A JP S6323526A JP 62120996 A JP62120996 A JP 62120996A JP 12099687 A JP12099687 A JP 12099687A JP S6323526 A JPS6323526 A JP S6323526A
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JP62120996A
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デヴィッド、ジョン、ウィッカム
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Siemens Mobility Ltd
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Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業−１〕の利用分野） 本発明は、電気式アクチュエーターに関し、さらに詳し
く言えば、軌道制動システムに使用されるアクチュエー
ターに関するものである。なお、このようなアクチュエ
ーターはもっばら上記のア一　　３　　− クチユニイタ−に限定されるものではない。
（従来技術およびその問題点） この発明は、とくにアクチュエーターの出力の力の発生
源がばねであるタイプの電気式アクチュエーターに関す
る。このばねは、ばねの長さを変えるよう動作する電動
機が発生した位置エネルギーを有し、ばねがのちほど解
除されて、ばねの中に貯留されているばねのエルネギ−
を出力の力として解放するまでばねの中に貯留された状
態に保１１ｊされている。このようなアクチュエーター
では、出力部材が所定の力の作用位置に移動したあとで
のみ、ブレーキ・アクチュエーターの場合はブレーキが
かかったあとでのみ、アクチュエーターの出力部キイに
ばねにより出力の力が作用することが一般的に要求され
ている。この要求条件は、出力の力を作用させるばねが
出力を所定の力作用位置に移動させるために使用される
とき、このときに生ずべきばねの長さの必要な変化が出
力部材の力の作用位置でばねがのちほど作用させること
かできる出力の力の最大値から減少するからである。
（問題点を解決するための手段） この問題を解消するため、本発明は、第１の位置から第
２の出力位置に移動可能な出力部キイと、出力部材が第
２の位置にあるとき、出力部材に出力の力を発生させる
ことができるパワ・スプリングとしての第１のばねと、
第１のばねが解除されて、出力部Ｈに作用する出力要素
として貯留された力を作用させるまで位置のエネルギー
を第１のばねの中に発生させることができる第１の力の
手段と、第１の位置から第２の出力位置に出力部材を移
動させる貯留された位１１￥エネルギーの第２のばねと
、第２の出力部１ｕから第１の位置まで出力部材を移動
さぜることができ、これと同時に、第２のばねをのちほ
ど解除したとき、のちほど出力部材を第２の出力位置に
戻すよう位置エネルギーを第２のばねの中に発生するよ
うにされた第２の力の手段とより成る電気式アクチュエ
ーターを提（ｊｌｉするものである。
第１の力の手段は、第２の力の手段と同様、電動機であ
ってよい。
第１のばねは、１ランド”と第１の力の手段により第１
のばねの中で位置エネルギーを発生するために移動０■
能な部分との間に延在しており、第１の力の手段は前記
部分」二で動作するようになっている。このように構成
されているので、第１の力の手段は、“ランドに支着さ
れたレバーを介して前記部分に接続されているとともに
、前記部分に枢動的に接続されている。前記部分は円筒
形のケーシングであって、第１のばねが前記円筒形のケ
ーシングの中で延在している。
第２のばねはぜんまいばねであってさしつかえなく、こ
の場合、上述の部分が円筒形のケーシングの中から所在
していると、％”ｉ　２のばねは、第１のばねがケーシ
ングの中で延在している端部から離れた円筒形のケーシ
ングの端部の中に収容されている。第２のばねの一方の
端部は、出力部材と螺着された回転可能なねじ部材に接
続されている。
このような構造の場合、いわゆる“ゆるみ調節”機構を
アクチュエーターの中に容易に組み入れることができる
。
このことは、第２のばねと出力部制との間の駆動経路の
中に一方向クラッチを設けることにより容易に実施する
ことができる。第２のばねが出力部材の第２の出力位置
への移動に対応した長さの通常の変化をすませた場合、
出力部材が前記位置に到達していないことが指示され、
第２の力の手段が動作して、出力部材が第２の出力位置
にあるものとして検出されるまで、出力部材の移動を継
続することができる。
（実施例） 添付図面を参照しながら本発明の一実施例を詳細に説明
する。なお、添付図面は一例を示したものにすぎない。
添付図面は、鉄道用ブレーキ・アクチュエーターである
電気式アクチュエーターを示すが、本発明は他の電気式
アクチュエーターにも同様に適用することができる。
添付図面を参照すれば、アクチュエーターは、第１図に
示されている矢印“Ａ”の方向に第１の＝　　７　− 位置からブレーキ・ブロック（図示せず）が鉄道車両（
図示せず）と係合する第２の出力位置まで移動可能な出
力部材１を備えている。中空壁状の円筒状ケーシング３
の環状のチャンバー２の中に第１のパワ・スプリング４
が配置されていて、該第１のパワ拳スプリング４は、圧
縮のうえ歯車６とねじとナツトの組合せ体７とレバー８
とケーシング３に取り付けられたピン９を介して電気モ
ーター５によりパワ・スプリング４の中で位置エネルギ
ーを発生するよう構成されている。
第２のぜんまいタイプのばね１０がケーシング３の（図
面で見て）左側の端部に配置されている。
ぜんまいばね１０の一方の端部は参照数字１１により表
示されている位置で本体３に固定されているとともに、
他端は参照数字１２により表示されている位置でスプリ
ング・ケーシング１４の中央のボス１３に固定されてい
る。このケーシング１４は、本体３に固定されたピン１
６が係合可能なボス１３から半径方向に延在した突起１
５（第３図参照）を備えている。このように突起１５と
ピン１６を配置することにより、スプリング・ケーシン
グ１４は限定された角度距離、たとえば、３００度にわ
たってケーシング３に関しばねケーシング１４は回転す
ることができる。
スプリング会ケーシング１４は、一方向クラッチ１８を
介してチューブ１７と駆動的に係合されている。チュー
ブ１７はフランジ１９を備えており、該フランジ１９に
よりケーシング３の肩２０とワッシャー２１との間でチ
ューブ１７が本体３の内部に軸方向に位置ぎめされてい
る。チューブ１７の（第１図で見て）右側の端部にねじ
が刻設されていて、出力部材１のねじ部分と螺合するよ
うになっている。（第１図で見て）チューブ１７の左側
の端部でチューブ１７は参照数字２３により表示された
位置でチェーン歯車２４にキー止めされている。なお、
チェーン歯車２４は電磁式ブレーキ３１を付属せしめた
第２の電動機３０によりチェーン２５を介して駆動され
るよう配置されている。
第２の電動機３０が動作することにより、チェ−ン２５
とスプロケット・ホイール２４とチューブ１７と一方向
クラッチ１８とばねケーシング１４を介して位置エネル
ギーを発生するようぜんまいばね１０を“巻き」二げる
”ことができることは理解していただけよう。
上述のアクチュエーターの“解除１位置では、第１の電
動機５により第１のパワ・スプリング４が圧縮される。
第１の電動機５の」二連の動作は歯車６と、ねじとナツ
トの組合せ体７を介してケーシング３を（第１図で見て
）右に向かって移動さぜ、これにより端壁４０とランド
４１の間でパワ・スプリング４を圧縮する。位置エネル
ギーがパワ・スプリング４の中に貯留されているパワ・
スプリング４のこのような圧縮状態では、第１の電動機
５はロックされ、第１の電動機の電磁式ブレーキ４２を
付勢することによりスプリング４を圧縮された状態に保
持する。
第２のぜんまいばね１０は、第２の電動機３０により“
巻き上げられる”。第２の電動機３０が上述のように動
作すると、電動機の回転はチェーン２５とスプロケット
・ホイール２４と一方向クラッチ２３を介して伝達され
、ばねケーシング１４を回転させて、ばね１０を“巻き
上げる”。
位置のエネルギーかばね１０の中に貯留されているはね
１０の−に連の状態では、第２の電動機３０はロックさ
れ、第２の電動機３０の電磁ブレーキ４２を付勢するこ
とによりばね１０を“巻き上げた”状態に保持する。
次の動作によりブレーキが“作用した”状態となる。
まず、電磁ブレーキ３１が解除される。これにより、“
巻き」二げられた状態″のぜんまいばね１０が巻き戻さ
れ、一方向クラッチ２３を介して出力部４イ】を回転さ
せる。チューブ］７の（第１図で見て）右端の端部が出
力部材１のねじ部分２２と螺合しているので、出力部材
１は（第１図で見て）左に向かって駆動される。ブレー
キがかかったとき、すなわち、出力部材１が第２の力作
用位置にあるとき、出力部材１のこのような動作は、通
常、終了する。しかし、ブレーキが過度に＝　　１１　
　　− ゆるみ、ばね１０が完全にゆるんだ状態にあるとき、出
力部材１はその第２の位置に到達しない。
この状態が検出されると、第２の電動機３０がイ４勢さ
れて反対の方向に回転し、第２の電動機３０は回転して
、ばね１０を“巻き上げる”、。ギヤ争チェーン２５と
スプロケット・ホイール２４とチューブ１７とねじ２２
を介して第２の電動機３０をこのように動作させると、
出力部材１はさらに左に向かって駆動され、出力部材］
がさらに左に向かって移動し、第２の“ブレーキ解除“
の状態に出力部材１に到着することにより前記の移動が
最終的に停止する。
出力部材１が第２の力の作用位置、すなわち、”ブレー
キがかった“位置にあるものとして検出されたとき、第
１の電動機５の電磁クラッチ４２が解除される。この結
果、パワ・スプリング４は自由に膨張して、出力部材１
上に出力を作用させる。パワースプリング４の膨張に伴
なって、ビン９とレバー８とナツトとねじの組合せ体７
と歯車６を介して動作するスプリング４が膨張すること
＝　　１２　− により第１の電動機５は逆方向に回転する。第１の電動
機５のこのような回転はエンコーダー５０により測定す
ることかでき、またこの測定値はスプリング４により出
力部材１に発生ずる出力を指示する。この測定は出力の
所要の値と同等の第１の電動機５の回転角度と比較する
ことができる。
第１の電動機５の回転が所要値に到達していることを指
示すると、所要の値に出力を保持する電磁ブレーキ４２
によりさらに回転が生じることがないよう第１の電動機
５をロックすることができる。
この結果、各電動機５と３０を順々に再付勢することに
よりブレーキは解除され、まず、パワ・スプリング４を
再圧縮して、パワ・スプリング４を再圧縮状態に保持し
、しかるのち、ぜんまいばね１０を再巻き付けるととも
に、再巻きイ」けられた状態に保持する。
突起１５とビン１６の構造体が出力部材、ｌ’　１の巻
き戻しの程度を表すものとして突起１５とビン１６の構
造体を制限することにより出力部ｔｌ’　１の第１の位
置へ戻る所定の程度が確保され、したがって、ブレーキ
に所定程度の“隙間”が確保されることになる。したが
って、この構造体は、′ゆるみの調節”機能を提供する
ものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係るアクチュエーターの一般的な構
成図、第２図は、第１図の２−２線で切断したアクチ互
エイターの横断面図、第３図は、第１図の３−３線で切
断したアクチュエーターの横断面図でｈｓ。 １・・・出力部材、２・・・環状のチャンバー、３・・
・円筒状のケーシング、４・・・第１のパワ・スプリン
グ、５・・・第１の電動機、６・・・歯車、７・・・ね
じとナツトの組合せ体、８・・・レバー、９・・・ピン
、】−０・・・ぜんまいばね、１３・・・中央のボス、
１４・・・スプリング台ケーシング、１５・・・突起、
１６・・・ピン、１７・・・チューブ、１８・・・一方
向クラッチ、１９・・・フランジ、２０・・・肩、２１
・・・ワッシャー、２２・・・ねじ部分、′２３・・・
一方向クラッチ、２４・・・チェーン歯車、２５・・・
チェーン、３０・・・第２の電動機、３１゜４２・・・
電磁ブレーキ、４０・・・喘壁、４１・・・ランド、４
２・・・電磁クラッチ、５０・・・エンコーダー。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１の位置から第２の出力位置に移動可能な出力
    部材と、 該出力部材が第２の位置にあるとき、出力部材に出力の
    力を発生させることができるパワ・スプリングとしての
    第１のばねと、 第１のばねが解除されて、出力部材に作用する出力の力
    として貯留された力が付加されるまで位置エネルギーを
    保持することができるようばねの中に位置エネルギーを
    発生させることができる第１の力の手段と、 第１の位置から第２の出力位置へ出力部材を移動させる
    にさいし、貯留された位置エネルギーを解除する第２の
    ばねと、 出力部材が第２の出力位置から第１の位置まで出力部材
    を移動させることができ、これと同時に、第２のばねが
    のちほど解除されたとき、出力部材を第２の出力位置ま
    でのちほど戻すことができるよう第２のばねの中に位置
    エネルギーを発生するようにされた第２の力の手段とよ
    り成るばねの力が作用する電気式アクチュエーター。
  2. （２）第１の力の手段が電動機であることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１）項に記載の電気式アクチュエー
    ター。
  3. （３）第２の力の手段が電動機であることを特徴とする
    特許請求の範囲第（２）項に記載の電気式アクチュエー
    ター。
  4. （４）第１のばねが、“ランド”と、第１の力の手段に
    より第１のばねの中で位置エネルギーを発生させるよう
    移動可能部分との間に延在していることを特徴とする特
    許請求の範囲第（１）項より第（３）項までのうちのい
    ずれかに記載の電気式アクチュエーター。
  5. （５）第１の力の手段が“ランド”に支着されたレバー
    を介して前記部分に接続されているとともに、前記部分
    に枢動的に接続されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第（４）項に記載の電気式アクチュエーター。
  6. （６）前記部分が円筒状ケーシングであり、第１のばね
    が前記円筒状ケーシングの中に延在していることを特徴
    とする特許請求の範囲第（４）項または第（５）項に記
    載の電気式アクチュエーター。
  7. （７）第２のばねがぜんまいタイプのばねであることを
    特徴とする特許請求の範囲第（１）項より第（６）項ま
    でのうちのいずれかに記載の電気式アクチュエーター。
  8. （８）第２のばねが、第１のばねをケーシングの中で延
    在している端部から離れた円筒状ケーシングの端部の中
    に収容されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
    ６）項に従属した特許請求の範囲第（７）項に記載の電
    気式アクチュエーター。
  9. （９）第２のばねの一方の端部が、出力部材に螺着され
    た回転可能なねじ部材に接続されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第（７）項または特許請求の範囲第（
    ８）項に記載の電気式アクチュエーター。
  10. （１０）第２のばねと出力部材の間の駆動経路の中に一
    方向クラッチが取り付けられていて、第２のばねが第２
    の出力位置への出力部材の移動に対応した長さの通常の
    変動を終了したとき、出力部材が前記位置に到達しない
    ことが指示され、第２の力の手段が第２の出力位置にあ
    ることが検出されるまで、出力部材の移動を継続するよ
    う第２の力の手段が動作することを特徴とする特許請求
    の範囲第（１）項から第（９）項までのうちのいずれか
    に記載の電気式アクチュエーター。
JP62120996A 1986-05-17 1987-05-18 電気式アクチュエイタ− Pending JPS6323526A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868612061A GB8612061D0 (en) 1986-05-17 1986-05-17 Electric actuators
GB8612061 1986-05-17
GB8624235 1986-10-09

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Publication Number Publication Date
JPS6323526A true JPS6323526A (ja) 1988-01-30

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ID=10598038

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62117200A Pending JPS62274152A (ja) 1986-05-17 1987-05-15 力アクチュエ−タ
JP62120996A Pending JPS6323526A (ja) 1986-05-17 1987-05-18 電気式アクチュエイタ−

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JP62117200A Pending JPS62274152A (ja) 1986-05-17 1987-05-15 力アクチュエ−タ

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JP (2) JPS62274152A (ja)
KR (2) KR870010993A (ja)
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