JP2022547122A - 非戻り回転伝達デバイス - Google Patents

Abstract

同軸回転伝達のための前記非戻りデバイスは、２本の同軸のインプットシャフト（２）およびアウトプットシャフト（３）と、シャフト（２、３）の回転を案内するためのフレーム（４）と、径方向係止位置と径方向係止解除位置との間でアウトプットシャフト（３）のチャネル（３１）を通って径方向に並進するように付勢される係止要素（５）であって、径方向係止位置では係止要素（５）はフレーム（４）に当接することによりアウトプットシャフト（３）の回転を妨げるようにチャネル（３１）から突出し、径方向係止解除位置では係止要素（５）はアウトプットシャフト（３）の軸回転を可能にするように引っ込められ、インプットシャフト（２）はそれの係止位置と係止解除位置との間で係止要素を径方向に切り替えるための手段（２１）を備える、係止要素と、を具備する。

Description

本発明は、インプットシャフトから従動アウトプットシャフトに至る一方向の回転運動の伝達を可能にする回転伝達デバイスに関するものである。

本発明は、１つまたは２つの回転方向において、多数の既存の回転駆動デバイスのためのアタッチメントを提供することを目的とする。

インプットシャフトからアウトプットシャフトへの一方向の回転運動の伝達を可能にする回転を伝達するための知られているデバイスは、一般的に、摩擦デバイスであり、これらが挿入されるシステムの動作を妨げ、アウトプットシャフトの回転における停止要素のロバスト性を可能にしない。さらに、知られているデバイスは、多くの場合に、非戻り（non-return）機能のために外部エネルギーの入力を必要とする。

本発明の目的は、上述の欠点の少なくとも１つを克服し、完全に機械的であり、ロバスト性、適応性、およびコンパクト性という利点を組み合わせることができる、２本のシャフト間で同軸回転運動を伝達するための非戻りデバイスを提供することである。

上記に鑑み、本発明の目的は、２本の同軸のインプットおよびアウトプットシャフトと、シャフトの回転を案内するためのフレームと、係止位置と係止解除位置との間でアウトプットシャフトのチャネルを通って径方向に並進移動することができる係止要素であって、係止位置では前記係止要素はアウトプットシャフトの回転を妨げるように前記チャネルから突出し、係止解除位置では係止要素はアウトプットシャフトの軸回転を可能にするように引っ込められ、インプットシャフトはその係止位置と係止解除位置との間で係止要素を切り替えるための手段を備える、係止要素と、を具備する回転運動を伝達するための非戻りデバイスである。

好ましくは、係止要素の切り替え手段は、インプットシャフトの回転時に係止要素を径方向に移動させるように設計された輪郭を有するカムを備える。

たとえば、カムは、インプットシャフトの雄端部に設けられ、前記雄端部はアウトプットシャフトの雌端部に係合される。

有利には、インプットシャフトは、アウトプットシャフトを回転させるためにアウトプットシャフトの平坦部に当接する段部を備え、インプットシャフトの回転時に段部が当接に至ることは、カムにより係止要素が係止解除位置に置かれることと角度的に一致する。

一実施形態によれば、係止要素の切り替え手段は、カムと前記係止要素との間に挟装される係止解除キーを含み、前記キーはアウトプットシャフトのチャネルを通して並進するように接続される。

一実施形態において、係止解除キーは、係止解除位置でアウトプットシャフトのチャネル内に完全に収納される。

有利には、このデバイスは、係止要素の係止位置への弾性戻り手段を含み、圧縮すると働き、前記係止要素を、カムに対抗して、または適切な場合には係止解除キーに対抗して、シャフトの軸の方へ押す。

好ましくは、係止位置への弾性戻り手段は、フレームに接続されたバネを含む。

さらに、フレームは、係止位置においてアウトプットシャフトのチャネルと一致する通路を備えることができ、係止要素および係止解除キーは係止位置において前記通路（４１）を通って径方向に並進移動することができる。

本発明は、また、インプットシャフトによるアウトプットシャフトの回転および係止解除位置への移動は、前記インプットシャフトが少なくとも１／４回転した後に実質的に同時に行われるデバイスに関するものでもある。

本発明は、非限定的な方式で選ばれた、添付の図に例示されている、いくつかの実施形態を詳細に研究することよってよりよく理解されるであろう。

第１の実施形態による回転の同軸伝達のための非戻りデバイスを示す図である。 図１Ａのデバイスを示す分解図である。 係止位置にある図１Ａのデバイスを示す縦断面図である。 図２Ａの係止されたデバイスを示す第１の断面図である。 図２Ａの係止されたデバイスを示す第２の断面図である。 係止解除位置にある図１Ａのデバイスを示す縦断面図である。 図３Ａの係止解除されたデバイスを示す第１の断面図である。 図３Ａの係止解除されたデバイスを示す第２の断面図である。 回転の同軸伝達のための非戻りデバイスの第２の実施形態を示す図である。

図１は、回転運動を伝達するための非戻りデバイス１を例示している。

このデバイス１は、非戻り機能、言い換えれば、インプットシャフトのアウトプットシャフトからの回転の伝達を妨げる機能を実装することによって、２本のシャフトの間で回転を伝達することを意図されている。

この非戻りデバイス１は、同軸上に配置構成されている、インプットシャフト２およびアウトプットシャフト３と、シャフト２、３の回転を案内するフレーム４と、を備える。

シャフト２、３は、たとえば、既存のシステム（図示せず）に挿入され得、システムは、インプットシャフト２およびアウトプットシャフト３がそれぞれ接続される、非戻り機能を付加することが望まれている回転するように駆動されるシャフトと、従動シャフトと、を備える。

シャフトは、一方から他方へ軸回転運動を伝達する相互連携のための手段を備える。インプットシャフト２は、特に、アウトプットシャフト３を駆動することを意図されている。

たとえば、インプットシャフトは、アウトプットシャフト３の雌端部３２に係合する雄端部２４を備える。

図２Ａに例示されているように、フレーム４は、たとえば、滑り軸受または転がり軸受によって、シャフト２、３の回転を支持し、案内することができる。

係止要素５が、アウトプットシャフト３の横方向チャネル３１内に挿入される。係止要素５は、係止位置と称される径方向の位置と、係止解除位置と称される径方向の位置と、の間で、前記チャネル３１を通って径方向に並進することができる。

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに例示されている係止位置では、係止要素５は、チャネル３１から突出する。したがって、これはフレーム４に当接することによってアウトプットシャフト３の回転を妨げる。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、および図４に例示されている係止解除位置では、係止要素５は引っ込められ、フレームに当接せず、アウトプットシャフト３の軸回転を可能にする。

たとえば、フレームは、係止解除位置において係止要素５が引っ込められる通路４１を備える。係止位置では、通路４１は、アウトプットシャフト３のチャネル３１と一致し、次いで、係止要素５は、引っ込みかつアウトプットシャフト３の回転を可能にするように、前記通路４１を通って径方向に並進することができる。

インプットシャフト２は、アウトプットシャフト３の駆動手段と、前記インプットシャフト２の回転運動を通じた径方向係止位置と係止解除位置との間の係止要素５の径方向切り替え手段２１と、をさらに備える。対照的に、アウトプットシャフトは、係止要素５の切り替え手段を有していない。

インプットシャフト２を回転させると、アウトプットシャフト３の回転および係止要素５の係止解除位置への移動を実質的に同時に駆動する。

図２Ｂおよび図３Ｂを参照すると、インプットシャフト２は、たとえば、アウトプットシャフト３を回転させるためにアウトプットシャフト３の平坦部３３に当接する段部２５を備えている。インプットシャフト２の回転時に段部２５が当接に至ることは、切り替え手段２１を使用して係止要素５を係止解除位置に置くことと角度的に一致する。

たとえば、係止要素５の切り替え手段２１は、インプットシャフト２の回転時に係止要素５を径方向に移動させるように設計されている輪郭２３を有するカム２２を備える。

有利には、カム２２は、インプットシャフト２の雄端部２４に設けられ、前記雄端部２４はアウトプットシャフト３の雌端部３２に係合される。カム２２は、アウトプットシャフト内に係合し、それにより、係止要素５をチャネル３１の内側からアウトプットシャフト３の外側の方へ径方向に押す。

輪郭２３は、たとえば、多角形である。多角形の頂点の数を増やすことで、デバイス１の係止解除位置の数を増加させることが可能である。

図２Ｃおよび図３Ｃに例示されている第１の実施形態において、輪郭２３は、ひし形の形状を有し得る。次いで、係止位置（図２Ｃ）は、カム２２が係止要素５を最小になるまで、その最小寸法だけ、すなわちひし形２３の小高（small height）だけ径方向に押したときに到達し、係止解除位置（図３Ｃ）は、カム２２が係止要素５を最大になるまで、その最大寸法だけ、すなわちひし形２３の大高（large height）だけ径方向に押したときに到達する。

図４に例示されている第２の実施形態において、輪郭２３は、六角形の切断面を有し得る。次いで、カム２２が六角形２３の頂点によって係止要素５を径方向に押したときに例示されているような係止解除位置に到達する。

したがって、第１の実施形態では、アウトプットシャフト３を係止解除して回転させるために、インプットシャフト２を少なくとも１／４回転させることが必要であり、第２の実施形態では、２０度の角度だけ回転させることが十分である。

係止要素５の切り替え手段２１は、カム２２と係止要素５との間に挟装される係止解除キー６をさらに備えることができる。次いで、キー６は、アウトプットシャフト３のチャネル３１を通る並進で接続される。これは、チャネル３１から係止要素５を径方向に押し出す機能を有する。

係止位置（図２Ｃ）では、キー６は、チャネル３１とアウトプットシャフト３との間に配置され、チャネル３１から係止要素５を外すことはない。

係止解除位置（図３Ｃ）では、キーは、全体がチャネル３１内に収納され、チャネル３１から係止要素５を完全に外す。次いで、キー６は、回転が許されている、アウトプットシャフト３と一体で、シャフトの軸の周りに回転することができる。

キー６は、チャネル３１に外接したまま、チャネル３１から突出しないように、また係止解除位置でフレーム４に当接しないように、チャネル３１に相補的な湾曲形状を有することができる。

それに加えて、デバイス１は、係止要素５の係止位置への弾性戻り手段７を含み、圧縮すると働き、係止要素５を、カム２２に対抗してシャフト２、３の軸の方へ押す。

たとえば、係止位置への弾性戻り手段７は、フレーム４に接続されたバネ７１を含む。

したがって、係止解除位置（図３Ｃおよび図４）から、インプットシャフト２に対するアウトプットシャフト３の角度位置が、チャネル３１が通路４１と揃う位置に来た後、戻り手段７は、チャネル３１内のキー６に対して係止要素５を押し付ける。次いで、係止位置は、チャネル３１と通路４１との間の係止要素５の突出位置決めによって係合され、これによりアウトプットシャフト３の回転を妨げることが可能である。

したがって、デバイスは、係止解除位置において、インプットシャフト２とアウトプットシャフト３との間の異種運動回転（heterokinetic rotation）の伝達、言い換えれば、インプットシャフト２の駆動手段ではなくアウトプットシャフトによって駆動される伝達により、チャネル３１と通路４１とを整列させ、したがって、戻り手段７を使用する係止位置への戻りを可能にする。

そこで、インプットシャフト２の回転が係止手段５を係止解除し、回転運動を駆動手段２５、３３によって駆動されるアウトプットシャフト３に同軸的に伝達し、その一方でアウトプットシャフト３の回転がインプットシャフトを回転させず、デバイス１の係止位置への戻りをトリガーする、非戻りデバイスが作製される。

１ 非戻りデバイス
２ インプットシャフト
３ アウトプットシャフト
４ フレーム
５ 係止要素
６ 係止解除キー
７ 弾性戻り手段
２１ 径方向切り替え手段
２２ カム
２３ 輪郭
２４ 雄端部
２５ 段部
３１ チャネル
３２ 雌端部
３３ 平坦部
４１ 通路
７１ バネ

Claims (8)

1. 回転運動を伝達するための非戻りデバイス（１）であって、
   ２本の同軸のインプットシャフト（２）およびアウトプットシャフト（３）と、
   前記インプットシャフト（２）および前記アウトプットシャフト（３）の回転を案内するためのフレーム（４）と、
   係止位置と径方向係止解除位置との間で前記アウトプットシャフト（３）のチャネル（３１）を通って径方向に並進移動することができる係止要素（５）であって、前記係止位置では前記係止要素（５）は前記アウトプットシャフト（３）の回転を妨げるように前記チャネル（３１）から突出し、前記径方向係止解除位置では前記係止要素（５）は前記アウトプットシャフト（３）の軸回転を可能にするように引っ込められ、前記インプットシャフト（２）は前記係止位置と前記径方向係止解除位置との間で前記係止要素を切り替えるための切り替え手段（２１）を備える、係止要素（５）と、を具備し、
   前記係止要素（５）の前記切り替え手段（２１）は、前記インプットシャフト（２）の回転時に前記係止要素（５）を径方向に移動させるように適合されている輪郭（２３）を有するカム（２２）を備え、
   前記インプットシャフト（２）は、前記アウトプットシャフト（３）を回転させるために前記アウトプットシャフト（３）の平坦部（３３）に当接する段部（２５）を備え、前記インプットシャフト（２）の回転時に前記段部（２５）が当接に至ることは、前記カム（２２）により前記係止要素（５）が前記径方向係止解除位置に置かれることと角度的に一致することを特徴とする、回転運動を伝達するための非戻りデバイス（１）。
2. 前記カム（２２）は、前記インプットシャフト（２）の雄端部（２４）に設けられ、前記雄端部（２４）は前記アウトプットシャフト（３）の雌端部（３２）に係合される請求項１に記載のデバイス。
3. 前記係止要素（５）の前記切り替え手段（２１）は、前記カム（２２）と前記係止要素（５）との間に挟装される係止解除キー（６）を備え、前記係止解除キー（６）は前記アウトプットシャフト（３）の前記チャネル（３１）を通して並進するように接続される請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記係止解除キー（６）は、前記径方向係止解除位置で前記アウトプットシャフト（３）の前記チャネル（３１）内に完全に収納される請求項３に記載のデバイス。
5. 前記係止要素（５）の前記係止位置への弾性戻り手段（７）を備え、圧縮すると働き、前記係止要素（５）を、前記カム（２２）に対抗して、または適切な場合には前記係止解除キー（６）に対抗して、前記インプットシャフト（２）および前記アウトプットシャフト（３）の軸の方へ押す請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記係止位置への前記弾性戻り手段（７）は、前記フレーム（４）に接続されたバネ（７１）を含む請求項５に記載のデバイス。
7. 前記フレーム（４）は、前記係止位置で前記アウトプットシャフトの前記チャネル（３１）と一致する通路（４１）を備え、前記係止要素（５）および前記係止解除キー（６）は前記係止位置において前記通路（４１）を通って径方向に並進移動することができる請求項５または６に記載のデバイス。
8. 前記インプットシャフト（２）による前記アウトプットシャフト（３）の回転および前記径方向係止解除位置への移動は、前記インプットシャフト（２）が少なくとも１／４回転した後に実質的に同時に行われる請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。

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