(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを備えた作動装置において、
前記モータによって蓄勢される前記ばねを蓄勢状態で保持する保持手段と、
前記ばね側又はそのばねの伸縮に応動する部材側に設けられ、前記ばねの伸縮に応じて移動する被検知部と、
前記ばねが所定の蓄勢状態となったときの前記被検知部を検知し、前記保持手段による保持に要する逆戻り量を相殺してなお余りある一定量さらに蓄勢されると非検知となる検知部と、
前記検知部による前記被検知部の検知後、前記一定量の蓄勢により非検知の状態になると、前記モータを停止させ、前記保持手段により前記ばねの保持動作をさせる制御装置とを備え、
前記保持手段は、前記被検知部が前記逆戻り量分の逆戻りをして再び前記検知部が前記被検知部を検知した状態で、前記ばねを保持することを特徴とする作動装置。
【請求項２】
ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを備えた作動装置において、
前記モータによって蓄勢される前記ばねを蓄勢状態で保持する保持手段と、
前記ばね側又はそのばねの伸縮に応動する部材側に設けられ、前記ばねの伸縮に応じて移動する被検知部と、
前記ばねが所定の蓄勢状態となることにより前記被検知部が第１の位置に達すると、これを検知し、その後前記被検知部が逆戻りして前記第１の位置より逆戻り方向にある第２の位置に達すると非検知になる特性を示す検知部と、
前記ばねの蓄勢により前記検知部が前記第１の位置で前記被検知部を検知した後、前記モータを停止させ、検知を維持しつつさらに蓄勢方向へ前記被検知部が移動した状態で前記保持手段に前記ばねの保持動作をさせる制御装置とを備え、
前記保持手段は、保持に要する逆戻り量分だけ前記被検知部が逆戻りして前記第１の位置と第２の位置との間に戻った状態で、前記ばねを保持することを特徴とする作動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両等のブレーキ装置を駆動する作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許協力条約に基づく国際公開番号ＷＯ９８／４７７５０のパンフレットに掲載された作動装置（電気式ブレーキアクチュエータ）は、モータの回転に基づいて、ブレーキ装置を駆動する押し棒をその軸方向に移動させる常用ブレーキ機構部と、圧縮状態に保持したばねを放勢させることにより特殊な形状のピストンを駆動して、上記押し棒を軸方向に移動させる安全ブレーキ機構部とを備えている。図９は、このような作動装置における安全ブレーキ機構部の構造の概略を示す断面図である。
【０００３】
図において、ハウジング１０１の内部中央には案内スリーブ１０２が取り付けられ、この案内スリーブ１０２の外側には、サポートスリーブ１０３が外挿されている。サポートスリーブ１０３の上端部は、ばね受け１０３ａとなっており、軸方向に微小範囲で移動可能である。ばね受け１０３ａとハウジング１０１との間には、弾性材料からなるリング１０４が介装されており、ばね受け１０３ａにかかる全荷重がリング１０４に付与される。ハウジング１０１の上端部には圧力センサ１０５が装着されており、この圧力センサ１０５は、リング１０４の上端面の一箇所に接している。この接触面積をＳ１、リング１０４全体の受圧面積をＳとすると、リング１０４が受ける全荷重のＳ１／Ｓの荷重が、圧力センサ１０５により検知される。
【０００４】
上記サポートスリーブ１０３には、楔ピストン１０６のピストン部１０６ａが上下方向に摺動可能に外挿されている。楔ピストン１０６は、上記ピストン部１０６ａの他、ばね支持部１０６ｂ及び楔部１０６ｃを有して、一体に形成されている。楔部１０６ｃは紙面に垂直な方向に互いに距離をおいて一対設けられている。楔ピストン１０６の中心部にはねじ軸１０７が螺合し、このねじ軸１０７の回転により楔ピストン１０６が上下方向に移動可能である。楔ピストン１０６のばね支持部１０６ｂとばね受け１０３ａとの間には、２つのばね１０８が装着されており、これによって楔ピストン１０６は下方に付勢されている。ねじ軸１０７の回転は、サポートスリーブ１０３の内側に設けられている装置（図示せず。）により、阻止されたり許容されたりするようになっている。通常は、ねじ軸１０７が回転して２つのばね１０８を圧縮した状態で、この状態を維持すべく、ねじ軸１０７の回転が阻止されている。
【０００５】
一方、ブレーキ装置（図示せず。）を作動させる押し棒１０９は、ガイドチューブ１１０に保持されている。通常は、この押し棒１０９が、モータ（図示せず。）の出力に基づいて進退することにより、ブレーキ装置が作動する。上記ガイドチューブ１１０はハウジング１０１により、図の左右方向に移動可能に保持されており、その両側面には押し棒ローラ１１１が設けられている。また、ハウジング側には、ハウジングローラ１１２が設けられている。楔部１０６ｃは、押し棒ローラ１１１及びハウジングローラ１１２と係合している。図示の状態から、停電等の故障によりねじ軸１０７の回転が許容されると、ばね１０８の付勢を受けてねじ軸１０７が回転し、楔ピストン１０６が下降する。楔部１０６ｃは、下降しながら押し棒ローラ１１１を左方に押しのけ、これによって、ガイドチューブ１１０及び押し棒１０９が左方に移動し、ブレーキ装置を作動させる。実際にブレーキがかかると、ブレーキ装置からの反力が、楔部１０６ｃを介して楔ピストン１０６の軸方向への反力に変換される。この反力が、ばね１０８、ばね受け１０３ａ及びリング１０４を介して、圧力センサ１０５により検知される。従って、圧力センサ１０５が所定の反力を検知することにより、実際に所定のブレーキ力が生じたことを確認することができる。
【０００６】
一旦動作した楔ピストン１０６を復帰させるには、上記モータが稼働可能となってから、所定方向に回転させ、押し棒１０９に前進力を付与する。ところが、押し棒１０９は既に所定のストローク分前進してブレーキをかけた状態であるため、さらに前進することはできない。従って、逆に、ガイドチューブ１１０及び押し棒ローラ１１１に後退方向への力が付与される。押し棒ローラ１１１に後退方向への力が付与されると、楔ピストン１０６には上昇方向への力が付与される。その結果、楔ピストン１０６は、ねじ軸１０７を回転させながら上昇し、再びばね１０８を圧縮して図９に示す位置に復帰する。このとき、楔ピストン１０６を押し上げる力がばね１０８を介して圧力センサ１０５に伝わることにより、圧力センサ１０５が一定の圧力を検知したことをもって、ばね１０８が所定の圧縮状態に達したと判断される。これにより、ねじ軸１０７の回転はロックされ、ばね１０８には、その時点の圧縮量に基づくエネルギーが蓄えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の作動装置において、楔ピストン１０６を元の位置に復帰させるとき、楔部１０６ｃがねじ軸１０７に対して傾いていると、ばね１０８が十分に圧縮されていないにも関わらず、圧力センサ１０５は一定の圧力を検知する場合がある。また、圧力センサ１０５の取り付け精度や個体差によって、その出力にばらつきが生じる。このため、ばね１０８の圧縮が不十分であるにも関わらず、圧力センサ１０５からは、一定の圧力を検知した出力がなされる場合がある。このようにしてばね１０８に蓄えられたエネルギーが不足すると、そのエネルギーを超えるブレーキ力指令に対して動作が不安定となる。また、逆にばねを圧縮し過ぎた場合には、ばねを支える各部に過度の負担がかかり、故障が発生しやすくなる。
一方、ばね１０８が正常に蓄勢された後、安全ブレーキが作動したかどうかは、電磁石１０２の消磁を検知することによって判断される。逆に言えば、電磁石１０２が励磁されている限り、安全ブレーキが作動したとは判断されない。しかし、何らかの原因でロックが緩み、滑りが生じてねじ軸１０７が回転した場合、これを検知することができない。その結果、車輪踏面の引きずり現象が発生する。また、ばねの蓄勢が十分にできていない状態で車両を力行させた場合には、停電等でばねブレーキを効かせる際に、制動能力が低下する。
【０００８】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、ばねを確実に所定の蓄勢状態とし、かつ、安全ブレーキの動作を確実に検知することができる作動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを備えた作動装置において、
前記モータによって蓄勢される前記ばねを蓄勢状態で保持する保持手段と、前記ばね側又はそのばねの伸縮に応動する部材側に設けられ、前記ばねの伸縮に応じて移動する被検知部と、前記ばねが所定の蓄勢状態となったときの前記被検知部を検知し、前記保持手段による保持に要する逆戻り量を相殺してなお余りある一定量さらに蓄勢されると非検知となる検知部と、前記検知部による前記被検知部の検知後、前記一定量の蓄勢により非検知の状態になると、前記モータを停止させ、前記保持手段により前記ばねの保持動作をさせる制御装置とを備え、前記保持手段は、前記被検知部が前記逆戻り量分の逆戻りをして再び前記検知部が前記被検知部を検知した状態で、前記ばねを保持することを特徴とするものである（請求項１）。
【００１０】
上記のように構成された作動装置では、制御装置がモータを停止させ、保持手段に保持動作をさせると、被検知部が逆戻りして再び検知部が被検知部を検知した状態で、保持手段によりばねが蓄勢状態で保持される。また、この状態から安全ブレーキの動作によって放勢すれば、検知から非検知への状態変化により安全ブレーキの動作を検知することができる。
【００１１】
また、本発明は、ブレーキ装置を作動させる押し棒をモータの出力に基づいて移動させる常用ブレーキ機構部と、ばねの出力に基づいて前記押し棒を移動させる安全ブレーキ機構部とを備えた作動装置において、
前記モータによって蓄勢される前記ばねを蓄勢状態で保持する保持手段と、前記ばね側又はそのばねの伸縮に応動する部材側に設けられ、前記ばねの伸縮に応じて移動する被検知部と、前記ばねが所定の蓄勢状態となることにより前記被検知部が第１の位置に達すると、これを検知し、その後前記被検知部が逆戻りして前記第１の位置より逆戻り方向にある第２の位置に達すると非検知になる特性を示す検知部と、前記ばねの蓄勢により前記検知部が前記第１の位置で前記被検知部を検知した後、前記モータを停止させ、検知を維持しつつさらに蓄勢方向へ前記被検知部が移動した状態で前記保持手段に前記ばねの保持動作をさせる制御装置とを備え、前記保持手段は、保持に要する逆戻り量分だけ前記被検知部が逆戻りして前記第１の位置と第２の位置との間に戻った状態で、前記ばねを保持することを特徴とするものである（請求項２）。
【００１２】
上記のように構成された作動装置（請求項２）では、制御装置が、モータを停止させ、保持手段に保持動作をさせると、被検知部が逆戻りして第１の位置と第２の位置との間に戻った状態で検知部は検知を維持し、保持手段によりばねが蓄勢状態で保持される。また、この状態から安全ブレーキの動作によって放勢すれば、検知から非検知への状態変化により安全ブレーキの動作を検知することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による作動装置を示す断面図である。また、図２は、図１の上部を拡大した断面図である。図１において、当該作動装置は、ハウジング本体１ａと、上部カバー１ｂと、上部カバー１ｂの中央部に取り付けられた蓋１ｃとによって構成されるハウジング１内（但し、一部突出している。）に、モータを駆動源とする常用ブレーキ機構部２と、ばねの出力を駆動源とする安全ブレーキ機構部３と、これら両機構部によって、図の左右方向を軸方向として駆動される押し棒機構部４とを備えている。安全ブレーキ機構部３は、上記モータが使用不可の場合や、停電時等にのみ、非常ブレーキとして作動する。また、車両が車庫入りした後は、電源がオフになることにより、安全ブレーキ機構部３が作動する。逆に、出庫の際にはその都度、安全ブレーキ機構部３のばねが蓄勢される。
【００１４】
上記押し棒機構部４において、ガイドチューブ４０１は、ハウジング１により軸方向に摺動可能に保持されている。このガイドチューブ４０１に内挿された押し棒４０２は、左端部以外が円筒状であり、ガイドチューブ４０１に対して軸方向に摺動可能である。この押し棒４０２にはボールねじが内蔵されており、当該ボールねじを構成するねじ４０３の右端側小径部４０３ａに、ガイドチューブ４０１の内径より小さい外径を有するリング４０４が外嵌されている。リング４０４とガイドチューブ４０１の右端部４０１ａとの間には、スラストベアリング４０５が装着されている。外周側が歯車になっている歯車リング４０６は、ねじ４０３の右端部４０３ｂに外嵌されている。ラジアルベアリング４０７は、歯車リング４０６の内筒部４０６ａとガイドチューブ４０１の右端部４０１ａとの間に装着されている。
【００１５】
また、力伝達リング４０８は、ガイドチューブ４０１に外挿され、かつ、固定されている。力伝達リング４０８の両側面には、一対の押し棒ローラ４０９が回転自在に取り付けられている。この押し棒ローラ４０９がねじ４０３の軸方向に移動すると、力伝達リング４０８を介してガイドチューブ４０１が移動する。一方、押し棒ローラ４０９と対向してガイドチューブ４０１の両側面に配置された一対のハウジングローラ４１０は、ハウジング１に回転自在に支持されている。
【００１６】
一方、常用ブレーキ機構部２にはモータ２００が設けられている。被駆動シャフト２０２は、モータ２００のシャフト２０１の右端に対向して、かつ、シャフト２０１と同軸に配置されている。シャフト２０１と被駆動シャフト２０２との間には、クラッチ装置２０３が介在している。被駆動シャフト２０２の右端に設けられた小歯車２０４は、ハウジング１に対して回転自在に支持されている大歯車２０５と噛合して、これを駆動する。大歯車２０５は、歯車リング４０６と噛合して、これを駆動する。上記クラッチ装置２０３は、シャフト２０１の回転を被駆動シャフト２０２に伝達するとともに、シャフト２０１が回転停止したとき、それまで回転していた方向と逆方向に被駆動シャフト２０２が回転することを阻止する構成となっている。
【００１７】
また、安全ブレーキ機構部３においては、上部カバー１ｂの中央に、鍔状部３０１ａと円筒状部３０１ｂとを有する案内スリーブ３０１が取り付けられている。案内スリーブ３０１の円筒状部３０１ｂには、略円筒状の押さえ部材３０２が外挿されている。押さえ部材３０２は、案内スリーブ３０１に対して、軸方向に微小な所定範囲で摺動可能である。押さえ部材３０２の外周には、リング状のばね受け３０３が係合している。
【００１８】
一方、楔ピストン３０４は、押さえ部材３０２に外挿される円筒状のピストン部３０４ａと、略円盤状のばね支持部３０４ｂと、紙面に垂直な方向に互いに離隔して一対設けられた楔部３０４ｃとを備えている。この楔部３０４ｃの先端は、前述の押し棒ローラ４０９及びハウジングローラ４１０と係合している。大小２個のコイルばねのうち外側のばね３０５は、楔ピストン３０４のばね支持部３０４ｂと、ばね受け３０３との間に装着されている。また、内側のばね３０６は、ばね支持部３０４ｂとばね受け３０３との間に、リング状の他のばね受け３０７を介して装着されている。ねじ軸３０８は、楔ピストン３０４のばね支持部３０４ｂ内周に装着された雌ねじ部材３０９に螺合して、ボールねじのような関係を構成している。
【００１９】
上記ねじ軸３０８の上端側には、円筒形のねじ軸サポート３１０が取り付けられている。押さえ部材３０２に取り付けられた円筒部材３１１は、ねじ軸サポート３１０と同一の外径を有する。ねじ軸サポート３１０と円筒部材３１１との間には、スラストベアリング３１２が装着されている。係止スリーブ３１３は、案内スリーブ３０１に対して径方向に隙間を保って内挿されている。係止ばね３１４は、ねじ軸サポート３１０及び円筒部材３１１の外周に巻装され、その一端が係止スリーブ３１３に係止され、他端がねじ軸サポート３１０に係止されている。
【００２０】
案内スリーブ３０１の鍔状部３０１ａの内側には、電磁石３１５が取り付けられている。電磁石３１５の内側には、ベアリング３１７を介して、軸部材３１８が回転可能に支持されている。軸部材３１８は円盤部３１８ａを備えており、この円盤部３１８ａ上に、磁性体からなるリング３１６が取り付けられている。電磁石３１５が励磁されるとリング３１６はこれに吸引され、軸部材３１８は回転できない。逆に、電磁石３１５が消磁されるとリング３１６は釈放され、軸部材３１８は回転可能となる。上記係止スリーブ３１３は、この軸部材３１８の下端部に嵌合されており、軸部材３１８と一体に回転する。通常は、電磁石３１５が励磁されており、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３は回転できない。
なお、安全ブレーキ機構部３内の上記各部材は、ねじ軸３０８を中心として同軸的に配置されている。
【００２１】
上記押さえ部材３０２の下端中央部は、ねじ軸３０８の外周の一部に設けた溝に係止された支持リング３２１と係合している。これにより、押さえ部材３０２の下方への移動が規制されている。また、図２に示すように、押さえ部材３０２の上端部３０２ａは、案内スリーブ３０１に形成された周溝３０１ｃに挿入され得る形状となっている。この周溝３０１ｃにはリング状の弾性部材（ゴム等）３２２が装着され、その下端面が上端部３０２ａの端面全周に当接している。また、上端部３０２ａの内側には２段の段部３０２ｂが設けられており、これらの段部３０２ｂが、対応する案内スリーブ３０１の段部３０１ｄに当接する位置が押さえ部材３０２の上限位置となる。すなわち、押さえ部材３０２は、支持リング３２１（図１）によって規制された下限位置から、当該上限位置までの範囲で、軸方向に摺動可能である。また、押さえ部材３０２は案内スリーブ３０１に対して、軸方向への僅かな移動を妨げられない程度に緊密に外挿されている。こうして、固定部材である案内スリーブ３０１は、押さえ部材３０２を、ばね３０５，３０６の伸縮方向に沿った軸方向に案内するとともに、軸方向に対して傾斜する方向への押さえ部材３０２の移動を規制する案内部材として機能している。
【００２２】
一方、圧力センサ３２３は案内スリーブ３０１の上面から装着され、弾性部材３２２の上端面の一部に当接している。圧力センサ３２３は案内スリーブ３０１に螺着されたロックナット３２４によって固定され、ロックナット３２４にはキャップ３２５が被せられている。
押さえ部材３０２が摺動して弾性部材３２２が押圧されると、その荷重に応じた出力信号が圧力センサ３２３から出力される。
【００２３】
なお、上記係止ばね３１４は、係止スリーブ３１３とねじ軸サポート３１０との間でワンウェイクラッチとしての機能を有しており、例えば、ねじ軸サポート３１０がばね３０５，３０６の蓄勢に対応する方向に回転するときはこれを妨げないが、放勢に対応する方向に回転するときはねじ軸サポート３１０に張り付いて、ねじ軸サポート３１０の回転可否を係止スリーブ３１３の回転可否に依存させる。また、軸部材３１８、リング３１６及び電磁石３１５は、係止スリーブ３１３の回転可否を制御する。従って、これらの部材（３１０，３１３〜３１６，３１８）によって、ばね３０５，３０６を蓄勢状態で保持する保持手段が構成されている。係止スリーブ３１３は、電磁石３１５が消磁状態のとき回転可能であり、励磁状態のとき回転規制される。
【００２４】
図３は、図１のIII部の拡大図である。ばね支持部３０４ｂの外周の一部には、磁石（永久磁石）３２６が取り付けられている。また、この磁石３２６に対向可能なハウジング本体１ａの内面に、磁気センサ３２７が取り付けられている。磁気センサ３２７は、例えば、リードスイッチやホール素子を検出素子とする磁気形近接スイッチからなる。ばね３０５の伸縮に伴い、磁石３２６は、ばね軸方向に移動する。磁石３２６の磁束が磁気センサ３２７の検知エリアに入ると、磁気センサ３２７がこれを検知して信号を出力する。このようにして、ばね３０５，３０６の蓄勢状態を、ばね軸方向への変位によって検知することができる。ばね軸方向への変位は、正確に蓄勢状態を表すので、圧力センサ３２３による蓄勢状態の検知よりも高い検知精度を得ることができる。また、磁石３２６と磁気センサ３２７とによる検知は、構成が簡素な上に高感度である。
【００２５】
図４は、作動装置の制御に関する概略のブロック回路図である。上述の作動装置を作動装置の本体部とすると、この本体部は、作動装置の一部を成す制御装置５００により制御される。制御装置５００は、作動装置の本体部とは別個に車両に設けられ、モータ２００及び電磁石３１５と接続されている。制御装置５００には、圧力センサ３２３及び磁気センサ３２７からの入力信号、並びに、ブレーキ指令信号及び放勢したばね３０５，３０６を再び蓄勢するための蓄勢指令信号が入力される。
【００２６】
上記のように構成された作動装置の動作について説明する。
まず、常用ブレーキ動作について簡単に説明する。制御装置５００にブレーキ指令信号が入力され、制御装置５００が、図１に示す状態（ブレーキ解除状態）からモータ２００を所定方向に回転させると、クラッチ装置２０３を介して被駆動シャフト２０２が回転駆動される。これにより、小歯車２０４、大歯車２０５、歯車リング４０６及びねじ４０３が回転し、押し棒４０２が図の左方向へ前進する。押し棒４０２の前進により、図示しないブレーキ装置が作動する。一方、ブレーキ解除の指令信号に基づいてモータ２００が逆方向に回転すると、押し棒４０２が後退して、ブレーキが解除される。
【００２７】
次に、安全ブレーキ動作について説明する。図１に示す状態において、ばね３０５，３０６は蓄勢され、楔ピストン３０４のばね支持部３０４ｂは下方に付勢されている。これにより、ねじ軸３０８は、楔ピストン３０４の下方移動に対応した回転方向に付勢されている。従って、ねじ軸サポート３１０及び係止ばね３１４を介して、係止スリーブ３１３及び軸部材３１８も所定の回転方向に付勢されている。しかしながら、通常は、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３が回転できないので、ねじ軸３０８は回転しない。
【００２８】
上記の状態から、安全ブレーキ指令に基づいて電磁石３１５が消磁されると、リング３１６が釈放され、軸部材３１８及び係止スリーブ３１３が回転し始める。これに追随して、ねじ軸サポート３１０及びねじ軸３０８も回転し、楔ピストン３０４は下降する。下降する楔ピストン３０４の楔部３０４ｃが、押し棒ローラ４０９とハウジングローラ４１０との間に押し入ることにより、可動側の押し棒ローラ４０９が左方へ移動する。これに伴って、力伝達リング４０８を介して、ガイドチューブ４０１が左方へ前進する。このときガイドチューブ４０１は、押し棒４０２その他内部に含む全ての部材及び歯車リング４０６を引き連れて前進する。歯車リング４０６は、幅広な歯を有する大歯車２０５との噛合を維持したまま、左方へ移動する。こうして、前進する押し棒４０２により、図示しないブレーキ装置が作動する。
【００２９】
ブレーキ装置の作動により、その反力が、楔部３０４ｃを介して楔ピストン３０４の軸方向への反力に変換される。この反力が、ばね３０５，３０６、ばね受け３０７、ばね受け３０３、押さえ部材３０２及び弾性部材３２２を介して、圧力センサ３２３により検知される。従って、圧力センサ３２３が所定の反力を検知することにより、実際に所定のブレーキ力が生じたことを確認することができる。
【００３０】
一旦動作した安全ブレーキ機構部３を復帰させるには、モータ２００が稼働可能となってから、制御装置５００に指令信号を与えて所定方向に回転させ、ねじ４０３を制動方向に回転させる。このとき押し棒４０２は既に所定のストローク分前進してブレーキをかけた状態であるため、さらに前進することはできない。従って、ねじ４０３の回転力は、ねじ４０３自身を後退させる力に変換され、ガイドチューブ４０１、力伝達リング４０８及び押し棒ローラ４０９に後退方向への力が付与される。押し棒ローラ４０９に後退方向への力が付与されると、楔ピストン３０４には上昇方向への力が付与される。その結果、楔ピストン３０４は、ねじ軸３０８を回転させながら上昇する。
【００３１】
図５の（ａ）〜（ｅ）は、図３における磁石３２６と磁気センサ３２７との位置関係を、ばね軸を横向きにして表した図であり、（ａ）〜（ｅ）の順に、磁石３２６が移動する。また、（ｆ）〜（ｊ）はそれぞれ、（ａ）〜（ｅ）への位置関係の変化に伴って磁気センサ３２７の出力信号（波形整形後の信号）がどのように変化するかを示す図である。
まず、ばね３０５等の圧縮により、磁石３２６が図の左方から（ａ）に示す位置に来たときはまだ、磁石３２６は磁気センサ３２７の検知エリアＡに入っていない。従って、出力信号は（ｆ）に示すようにＬレベルである。
【００３２】
次に、（ｂ）に示すように、磁石３２６が検知エリアＡに達すると、（ｇ）に示すように出力信号が立ち上がってＨレベルとなる。この状態において、安全ブレーキとして必要なエネルギーがばね３０５，３０６に蓄えられる。しかしながら、ここでモータ２００（図１，図４）を停止することなくさらに一定量蓄勢する。そして、（ｃ）に示す位置に磁石が達すると、（ｈ）に示すように出力信号がＬレベルに転じる。このように、磁気センサ３２７が、一旦（ｂ）において磁石３２６を検知した後、（ｃ）のように非検知になったことをもって、制御装置５００（図４）は、モータ２００を停止させる。モータ停止後も若干の慣性動作により、（ｄ）に示すように磁石３２６が蓄勢方向に移動する。このとき、出力信号は（ｉ）に示すようにＬレベルのままである。
【００３３】
ここで、制御装置５００は、電磁石３１５（図１，図２，図４）を励磁し、モータ２００を逆転させる。これにより、係止スリーブ３１３が回転規制される。一方、モータ２００の逆転によって、楔ピストン３０４が逆戻り方向にばね３０５，３０６の力を受け、ねじ軸３０８及びねじ軸サポート３１０は逆回転しようとする。ワンウェイクラッチとしての係止ばね３１３は、これによって逆巻きされ、係止スリーブ３１３に対してねじ軸サポート３１０をロックする。この結果、ねじ軸サポート３１０が回転規制され、楔ピストン３０４は現在位置で止まり、そのときのばね３０５，３０６のエネルギーが保存される。但し、ねじ軸サポート３１０のロックが完了するまでに係止ばね３１３の逆巻きに要する若干の逆回転が行われ、その間に、ばね３０５，３０６が僅かに放勢する。これにより、磁石３２６は（ｄ）の位置から（ｅ）の位置まで戻る。上記検知エリアＡは、このときの逆戻り量（ばね軸方向への逆戻りストローク）を相殺してなお余りある量に設定されている。従って、逆戻りした磁石３２６は検知領域Ａに無事収まり、（ｊ）に示すように、出力信号がＨレベルの状態で蓄勢完了となる。このようにして、ばね３０５，３０６を確実に所定の蓄勢状態とすることができる。
【００３４】
もし、（ｅ）の状態からねじ軸サポート３１０のロックが緩み、放勢方向にねじ軸３０８が回転した場合、磁石３２６が検知領域Ａを外れると、磁気センサ３２７の出力変化により、直ちにこれを検知することができる。従って、安全ブレーキの動作を確実に検知することができる。すなわち、磁石３２６と磁気センサ３２７とによる１つの蓄勢検知装置によって、蓄勢状態の検知と、安全ブレーキの動作検知とを行うことができる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、ばね支持部３０４ｂの外周の一部に磁石３２６を設け、ハウジング本体１ａの内面に磁気センサ３２７を設けたが、これらは別の場所に設けることもできる。例えば、図６に示すように、力伝達リング４０８の外周の一部に磁石３２６を設け、押し棒機構部４のハウジングの内面に磁気センサ３２７を設けてもよい。この場合、力伝達リング４０８の軸方向への動きと、楔ピストン３０４の軸方向への動きとの間には一定の関係がある。従って、力伝達リング４０８に取り付けられた磁石３２６を磁気センサ３２７で検知することにより、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、磁石３２６を被検知部とし、磁気センサ３２７を検知部とする検知を行ったが、他にも、磁気型以外の近接スイッチ、リミットスイッチ、光電スイッチ等、種々のセンサを用いた検知構造を採用することができる。図７は、リミットスイッチを用いた構成を示す図である。この場合、磁石３２６の代わりにドグ３２８を設け、磁気センサ３２９の代わりにリミットスイッチ３２９を設ける。動作については、図５と同様である。この場合の検知領域Ａは、ドグ３２８がリミットスイッチ３２９を動作させる（ｂ）の状態におけるドグ３２８の位置と、リミットスイッチ３２９の動作が終了する（ｃ）の状態におけるドグ３２８の位置との範囲内となる。
【００３７】
図８は、第２の実施形態による作動装置の主要部を示す図であり、その他の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。本実施形態では、第１の実施形態における磁石３２６の代わりに磁性体からなる被検知部３３０を設け、磁気センサ３２９の代わりに高周波形（インダクタンスの変化に基づくもの）の近接スイッチ３３１を設ける。図８の（ａ）〜（ｅ）は、図５と同様に、被検知部３３０と近接スイッチ３３１との位置関係を、ばね軸を横向きにして表した図であり、（ａ）〜（ｅ）の順に、被検知部３３０が移動する。また、（ｆ）〜（ｊ）はそれぞれ、（ａ）〜（ｅ）への位置関係の変化に伴って近接スイッチ３３１の出力信号（波形整形後の信号）がどのように変化するかを示す図である。
まず、ばね３０５等の圧縮により、被検知部３３０が図の左方から（ａ）に示す位置に来たときはまだ、被検知部３３０は近接スイッチ３３１の検知エリアに入っていない。従って、出力信号は（ｆ）に示すようにＬレベルである。
【００３８】
次に、（ｂ）に示すように、被検知部３３０が検知エリアに達すると、（ｇ）に示すように出力信号が立ち上がってＨレベルとなる。この状態において、安全ブレーキとして必要十分なエネルギーがばね３０５，３０６に蓄えられる。そこで、制御装置５００（図４）は、モータ停止後の一定の慣性動作を見込んで直ちにモータ２００（図１，図４）を停止させるか、又は、必要により若干の一定のタイムラグを与えてモータ２００を停止させる。そして、（ｃ）に示す位置に被検知部３３０が達すると、（ｈ）に示すように出力信号はＨレベルを維持している。
【００３９】
ここで、制御装置５００は、電磁石３１５（図１，図２，図４）を励磁し、モータ２００を逆転させる。これにより、係止スリーブ３１３が回転規制される。一方、モータ２００の逆転によって、楔ピストン３０４が逆戻り方向にばね３０５，３０６の力を受け、ねじ軸３０８及びねじ軸サポート３１０は逆回転しようとする。ワンウェイクラッチとしての係止ばね３１３は、これによって逆巻きされ、係止スリーブ３１３に対してねじ軸サポート３１０をロックする。この結果、ねじ軸サポート３１０が回転規制され、楔ピストン３０４は現在位置で止まり、そのときのばね３０５，３０６のエネルギーが保存される。但し、ねじ軸サポート３１０のロックが完了するまでに係止ばね３１３の逆巻きに要する若干の逆回転が行われ、その間に、ばね３０５，３０６が僅かに放勢する。これにより、被検知部３３０は（ｃ）の位置から（ｄ）の位置まで戻る。ここで、（ｄ）における被検知部３３０は、（ｂ）における被検知部３３０より図の左方にある。しかしながら、被検知部３３０及び近接スイッチ３３１内の磁性体のヒステリシスにより、出力信号はＨレベルを維持している。このヒステリシスに相当する検知領域の幅Ｂは、このときの逆戻り量（ばね軸方向への逆戻りストローク）を考慮してもなお余裕のある幅になるように設定されている。従って、逆戻りした被検知部３３０は幅Ｂ内に無事収まり、（ｉ）に示すように、出力信号がＨレベルの状態で蓄勢完了となる。このようにして、ばね３０５，３０６を確実に所定の蓄勢状態とすることができる。
【００４０】
もし、（ｄ）の状態からねじ軸サポート３１０のロックが緩み、放勢方向にねじ軸３０８が回転した場合、被検知部３３０がヒステリシスの幅Ｂに収まらなくなり、（ｅ）及び（ｊ）に示すように、近接スイッチ３３１の出力変化により、直ちにこれを検知することができる。従って、安全ブレーキの動作を確実に検知することができる。すなわち、被検知部３３０と近接スイッチ３３１とによる１つの蓄勢検知装置によって、蓄勢状態の検知と、安全ブレーキの動作検知とを行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の作動装置によれば、制御装置がモータを停止させ、保持手段に保持動作をさせると、被検知部が逆戻りして再び検知部が被検知部を検知した状態で、保持手段によりばねが蓄勢状態で保持される。従って、ばねを確実に所定の蓄勢状態とすることができる。また、この状態から安全ブレーキの動作によって放勢すれば、検知から非検知への状態変化により安全ブレーキの動作を検知することができるので、安全ブレーキの動作を確実に検知することができる。
【００４２】
請求項２の作動装置によれば、制御装置が、モータを停止させ、保持手段に保持動作をさせると、被検知部が逆戻りして第１の位置と第２の位置との間に戻った状態で検知部は検知を維持し、保持手段によりばねが蓄勢状態で保持される。従って、ばねを確実に所定の蓄勢状態とすることができる。また、この状態から安全ブレーキの動作によって放勢すれば、検知から非検知への状態変化により安全ブレーキの動作を検知することができるので、安全ブレーキの動作を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による作動装置を示す断面図である。
【図２】  図１における上部の拡大図である。
【図３】  図１におけるIII部の拡大図である。
【図４】  図１の作動装置の制御に関する概略のブロック回路図である。
【図５】  （ａ）〜（ｅ）は、図３における磁石と磁気センサとの位置関係を、ばね軸を横向きにして表した図であり、（ａ）〜（ｅ）の順に、磁石が移動する。また、（ｆ）〜（ｊ）はそれぞれ、（ａ）〜（ｅ）への位置関係の変化に伴って磁気センサの出力信号がどのように変化するかを示す図である。
【図６】  磁石及び磁気センサの配置が図１とは異なる作動装置を示す断面図である。
【図７】  図５の磁石の代わりにドグを設け、磁気センサの代わりにリミットスイッチを設けた場合の動作を示す図である。
【図８】  第２の実施形態による作動装置の主要部を示す図であり、図５の磁石の代わりに磁性体からなる被検知部を設け、磁気センサの代わりに近接スイッチを設けた場合の動作を示す図である。
【図９】  従来の作動装置における安全ブレーキ機構部の構造の概略を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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