JP3183230U - トルクリミッタを備えた、負荷を回転させるための電気機械式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリミッタを備えた、負荷を回転させるための電磁アクチュエータを提供する。
【解決手段】主要なドライブシャフト２０を用いて負荷を駆動するための電動機と、二次的な入力部材３８と、二次的な入力部材および中間回転出力部材４０に接続されているトルク伝達機構であって、二次的な入力部材３８によって中間出力部材４０に加えられる任意のモータトルクを伝達し、二次的な入力シャフト３８によって加えられるモータトルクがない場合に中間出力部材４０を固定フレーム４２に据えつけるために、固定フレーム４２および双方向の連結装置を含んでいる、トルク伝達機構とを含む、負荷を回転させるための電磁アクチュエータに関するものである。アクチュエータはまた、中間出力部材４０を主要なドライブシャフト２０に接続するトルクリミッタ３４を含む。
【選択図】図５

Description

本考案は、幾何学的な回転軸の周りで負荷を駆動するための電気機械式アクチュエータに関するものである。特に本考案は、特にモータまたはその電源装置が故障した場合に、負荷を電動モードおよび手動モードで駆動できる前述のタイプの機構に関するものである。本考案は特に、ローラシャッターを駆動することを目的とした前述のタイプの機構に関するものである。本考案はまた、このような電気機械によって駆動するアクチュエータにおいて用いられるある技術的視点に関するものである。本考案は特に、任意のモータトルクを第１回転部材から第２回転部材に伝達する働きをするが、回転方向に関わりなく第１回転部材によって供給されるモータトルクがない場合には第２回転部材をロックする、トルク伝達機構に関するものである。本考案はまた、モータとトルクリミッタとを組み合わせた機構に関するものである。

特許文献１では、ローラシャッターを軸方向に回転させるための電気機械式アクチュエータについて説明されている。アクチュエータは、主要なドライブシャフトを用いてローラシャッターを駆動するための電動機と、電動機が故障または停電した場合にシャッターを駆動することを可能にする、ハンドルによって手動で供給されるトルクを伝達するための機構を含む補助操作部とを含んでいる。

トルク伝達機構は、二次的な駆動輪におけるハンドルによって加えられた任意のモータトルクを中間シャフトに伝達するための、および、二次的な入力シャフトによって加えられるモータトルクがない場合に中間シャフトを固定フレームに据えつけるための、双方向のフリーホイールを含んでいる。本明細書における「双方向のフリーホイール」とは、２つのシャフトの回転方向に関わりなく、入力シャフト（ここでは、二次的な入力シャフト）から出力シャフト（ここでは、中間シャフト）へと、入力シャフトによって加えられるモータトルクを伝達でき、出力シャフトから入力シャフトへのトルクおよびエネルギーの伝達を妨げる、任意の機構のことである。

通常の動作中、モータは、第１受け板を移動させることによって、中間シャフトおよび二次的な入力シャフトから切り離されたドライブシャフトを直接駆動する。モータが停電または故障した場合、ブレーキは、ドライブシャフトを固定フレームに連結する。ローラシャッターが、例えばすでに配置されているシャッターの一部の重さのゆえに、ドライブシャフトにトルクを加えると、ドライブシャフトは、双方向のフリーホイール機構を用いてフレームと運動学的に接続するので、静止したままである。しかしながら、ユーザがどちらか一方向にハンドルを動かし、どちらか一方の回転方向で二次的な入力シャフトにトルクを加える場合、双方向のフリーホイールは、二次的な入力シャフトを二次的な入力シャフトに連結する。連結は、ユーザによって加えられるトルクが第２受け板に伝達されるように、および、アクチュエータの場合、シャッターを駆動するためにアクチュエータ自体の周りで回転するように行われる。

このような機構には、補助操作部を使用している間のアクチュエータの場合の回転のために、特にモータ用の電力の供給に関連して、いくらかの制約が生じる。さらに、磨耗によって、手動で用いている間の損傷の恐れがないわけではない。実際、ユーザによって手動で発生し、ギア段によって増幅され、トルク伝達機構によって完全に伝達されたトルクは、最大許容トルクよりも大きくてもよく、ローラシャッターをはめ込む場合には、運動学的な伝達チェーンの最も壊れやすい部品、特にギア段の破損を引き起こす。

双方向のフリーホイール機構のフレームへの接続については説明しない。その実現には、補助操作部を使用している間のアクチュエータの場合の回転のために、手間がかかる。さらに、停止ばねを組み込んだ双方向のフリーホイール機構の使用には、寸法を決める際に手間のかかる制約があり、商業用の格子と著しい負荷を駆動する場合には必ずしも適していない。

ドイツ特許明細書３５０４４８９

本考案の目的は、最新技術の不都合を解決し、モータまたはユーザによって手動で発生する二次的な電源によって駆動できる、体積を低減した信頼度の高い機構を提案する。

これを受けて、本考案の第１態様によると、主要なドライブシャフトを用いて負荷を駆動するための電動機と、二次的な入力部材と、二次的な入力部材と中間回転出力部材とに接続され、二次的な入力部材によって中間出力部材に加えられる任意のモータトルクを伝達し、二次的な入力シャフトによって加えられるモータトルクがない場合に中間出力部材を固定フレームに据えつける、固定フレームおよび双方向の連結装置を含んでいる、トルク伝達機構と、中間出力部材を主要なドライブシャフトに接続するトルクリミッタとを含む、負荷を回転させるための電磁アクチュエータを提案する。

トルクリミッタは、基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、基準閾値トルクを超えるトルクを伝達しないように回転する。基準閾値トルクを賢明に選ぶことによって、負荷または機構の最も壊れやすい部品を保護することができる。実際には、基準閾値トルクは、電動機の最大モータトルクよりも大きいことが好ましく、モータと負荷との間の運動学的な伝達チェーンによって許容される最大トルク、つまり運動学的な伝達チェーンの最も壊れやすい要素の破壊トルクよりも低いことが好ましい。

一実施形態では、トルクリミッタは、あらかじめ定められた力によって互いに対して押圧される摩擦面を含んでいる。摩擦面は、軸方向および放射状の体積を最適化するために、テーパ形状をしていることが好ましいが、他の形状が考慮されてもよい。テーパ形状をした摩擦面は、特に適している。なぜなら、所定のモータ力によってモータの固定子の内径にトルクリミッタを収容できるようにしているからである。

一実施形態では、摩擦面のうちの１つは、中間出力部材に据えつけられている。中間出力部材は、小型アセンブリを形成する、一体成形または互いに据えつけられたいくつかの部分からなる。このようにして、トルクリミッタおよび双方向の連結装置は、共用の多機能部材を備えており、これにより、小型化できる。

一実施形態では、トルクリミッタは、あらかじめ定められた力を加える少なくとも１つの弾性復帰部材を含んでいる。

好ましくは、アクチュエータは、モータに電力が供給されるときにトルクリミッタを切り離すための離脱コントローラを含んでいる。この離脱は、トルクリミッタの部品のうちの１つに影響を与えることが好ましい。したがって、トルクリミッタはまた、ある動作モードにおいて主要なドライブシャフトと二次的な入力部材との間の運動学的な伝達チェーンを中断するように、かみ合わせ機能または制動機能を実行する。上記の同じ部材内の機能のこの多様性は、特に、アセンブリの小型化に有効である。

一実施形態では、離脱コントローラはヨークを含んでおり、ヨークは、モータによって導かれた場によって活性化された強磁性体からなり、連結位置と切り離された位置との間を移動できる。ヨークの移動は、特に、主要なドライブシャフトに対して平行な並進運動であってもよい。この場合、ヨークは、唯一の移動することのできる部品であり、その他の部品、特に二次的な入力部材、中間出力部材、および、主要なドライブシャフトは、軸回転している、ということに留意すべきである。これらの回転は、機構の同一の幾何学的な基準軸の周りで起きることが好ましい。これにより、機構は、放射状のおよび軸方向の小さい体積において高度に集積化されている。

上記した弾性復帰部材が連結位置に向かってヨークにバイアスをかけていることが好ましい。

さらに部品の数を制限するために、ヨークが摩擦面のうちの１つを有することができる。

上記したように、本考案は、特に、ローラシャッターまたは商売用の格子を駆動するのに適している。特に、ドライブシャフトによって駆動され、円筒型の外面を有する、回転ドラムを備えることができ、ローラシャッターまたは負荷を構成する格子を巻くことができる。

一実施形態では、機構はまた、二次的な入力部材を回転する二次的な駆動部材を含んでいる。これは、例えば、二次的なモータであってもよい。しかしながら、１つの好ましい実施形態では、二次的な駆動モータは、ユーザが二次的な入力部材を手動で駆動できるように構成されている。これは、特に、直角のハンドル、または、ベルトおよび巻き上げ装置であってもよい。

一実施形態では、アクチュエータは、中間出力部材と主要なドライブシャフトとの間の接続を提供する、少なくとも１つの滑り軸受または転がり軸受けを含んでおり、トルクがハンドルに加えられるときにシャフトに対して摩擦円錐部を誘導し、モータの動作中にシャフトの自由回転を誘導する。軸受は、中間出力部材に据えつけられた外輪と、主要なドライブシャフトに据えつけられた内輪と、妥当な場合外輪と内輪との間に配置された転がり本体とを含むことが好ましい。

主要なドライブシャフトが、負荷を直接または減速ギアを用いて駆動することができることに留意すべきである。減速ギアおよびトルクリミッタは、モータのどちらか一側面に位置づけられていることが好ましい。トルクリミッタを、基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、基準閾値トルクを超える任意のトルクを伝達しないように回転し、基準閾値トルクは、電動機の最大モータトルクよりも大きく、減速ギアに許容される最大トルク未満である。

本考案の他の態様によると、本考案は、幾何学的な基準軸を規定するドライブシャフトを駆動するための固定子および回転子を含む電動機、および、トルクリミッタとを備えた負荷を回転させるための電磁アクチュエータに関するものである。トルクリミッタは、第１摩擦部材と、第２摩擦部材と、弾性復帰部材を備える。第１摩擦部材は、連結位置と切り離された位置との間の幾何学的な基準軸に対して平行に移動することができ、ドライブシャフトに対する回転において据えつけられ、第１摩擦面を有し、また、電動機の回転子からの可変のエアギャップの距離をあけて配置された強磁性体からなるヨークを含む。磁場の発生時には電力を供給する電動機が回転子と接触する切り離された位置の方へ第１摩擦部材を引き付ける。第２摩擦部材は、第１摩擦面の向かいの第２摩擦面を含む。弾性復帰部材は、連結位置の方へ第１摩擦部材にバイアスをかけ、第１摩擦面を、連結位置においてあらかじめ定められた力によって第２摩擦面に当てる

第１摩擦部材は、多機能部材を構成しており、多機能部材は、モータ用の電力が存在するかしないかに応じて、トルクリミッタの連結または切り離しの制御を行うことができる。トルクリミッタは、モータに電力が供給されると切り離され、モータに電力が供給されないと連結される。トルクリミッタは、第２摩擦部材が固定されているか、固定フレームに連結されている場合、ブレーキとして動作することができる。トルクリミッタは、１つの好ましい実施形態では、妥当な場合には双方向の連結装置、例えば双方向のフリーホイール連結装置を用いて、補助ハンドルまたは他の補助駆動部材につながれていてもよい。

連結位置において、あらかじめ定められた力は、トルクリミッタが基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、基準閾値トルクを超えるトルクを伝達できないようにすることが好ましい。基準閾値トルクは、電動機の最大モータトルクよりも大きいことが好ましい。この構成は、特に、第２摩擦部材が補助駆動部材、特に手動で駆動されるハンドルにつながれているときに有益であり、構成の最大トルクは、制御される必要がある。一実施形態では、基準閾値トルクは、モータと負荷との間の運動学的な伝達チェーンによって許容される最大トルク未満、つまり、運動学的な伝達チェーンの最も壊れやすい要素の破壊トルクである。

１つの好ましい実施形態では、第１摩擦面および第２摩擦面はテーパ形状をしている。この構成によって、装置の著しい扱いやすさを保ちながら、所定の基準閾値トルク用に摩擦面の外径および復帰部材の弾性バイアス力を制限することができる。構成はまた、モータ自身の寸法決定に影響を与える。なぜなら、それは、弾性復帰部材と対向しあう力を発生させる必要があるモータからの電磁流量だからである。したがって、テーパ形状をした摩擦面およびモータの同等の出力に関して、モータの固定子の内径にトルクリミッタを収容することができる。

１つの好ましい実施形態では、第２摩擦部材は、受け取り部材に据えつけられており、受け取り部材は、第１位置において第２摩擦部材を固定フレームに据えつけ、第２位置において第２摩擦部材を二次的な入力シャフトに据えつけることができる。

一実施形態では、アクチュエータは、減速ギアを含んでいる。減速ギアおよびトルクリミッタは、モータのどちらか一側面に位置付けられていることが好ましい。トルクリミッタを、回転させて、基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、基準閾値トルクを超えるトルクを伝達しないことが好ましい。基準閾値トルクは、電動機の最大モータトルクよりも大きく、減速ギアの最大許容入力トルク未満である。

特に有効な一実施形態では、第１摩擦部材が一体成形されていることにより、部品の数を低減し、アセンブリを扱いやすくすることができる。

本考案の他の態様によると、本考案は、幾何学的な基準軸の周りを回転する第１部材と、幾何学的な基準軸の周りを回転する第２部材と、円筒型の内面を有する固定されたドラムと、複数対のロック要素を備え、各ロック要素は、幾何学的な基準軸の回転方向に用いられ、ロック位置は第２回転部材および固定されたドラムの円筒型の内面と接触すると仮定する場合に、第２回転部材のその回転方向への回転を抑制することができ、第１回転部材の回転方向へ第一回転部材によって加えられるモータトルクを第２回転部材に伝達する、第１回転部材および第２回転部材と接触する駆動位置であり、各対のロック要素は、第１回転方向に用いられるロック要素と、逆の回転方向に用いられる第２ロック要素とを含んでおり、対は、基準軸の周りに角度において均一に分散されている、ロック要素とを含む、トルク伝達機構に関するものである。

トルク伝達機構は、両方向に回転動作するので、双方向の連結装置を構成し、その機能は、任意のモータトルクを第１回転部材から第２回転部材に伝達することができるが、第２回転部材から第１回転部材へのモータトルクの任意の伝達を抑制する。その場合、第２回転部材の回転はロックされる。

ロック要素の均一に分散された構成は、第１回転部材と第２回転部材との間または第２回転部材と固定されたドラムとの間のトルクの伝達を保証する接点の適切な分散を保証する。このバランスのとれた分散によって、基準軸に対して垂直な応力を制限することができる。これにより、特に、第１回転部材および／または第２回転部材の回転駆動軸受の磨耗を制限することができる。

この機構を、妥当な場合には本考案の先の態様において示したようなトルクリミッタの挿入によって、特に二次的な入力シャフトと主要な入力シャフトとの間での、運動学的な伝達チェーンの様々な場所における、技術的視点として実現することができる。

一実施形態では、ロック要素はローラであり、好ましくは円筒型のロールである。

１つの好ましい実施形態では、３つまたはそれ以上のロック要素の対がある。３という数は、ロック要素のバランスのとれた分散の要求とそれによって得られる体積との望ましい折衷案であるため、好ましい。

機構はまた、ばね板で構成された各ロック要素をロックされた位置に弾性復帰するための手段を含んでいる。一実施形態では、各ばね板は、２つの逆の回転方向に用いられる２つのロック要素と連携する。このようにして、部品の数を減らすことによってロック要素の弾性復帰を保証することができる。この場合、ばねの数は、対をなすロック要素と同じである。各ばね板が、それらが互いに切り離されることによって２つのロック要素と連携することが好ましい。２つのロック要素は、２つの隣接している対に属することができる。この構成は、特に体積に関して有効である。

一実施形態では、第１回転部材は、対をなすロック要素ごとに１つの枝状部を含む星状部を形成している。各枝状部は、１対のロック要素の２つのロック要素間に配置されており、ロック要素と接することのない中央位置と、ロック要素のうちの１つと接触するある回転方向の駆動位置と、他のロック要素と接触する逆の回転方向の駆動位置との間で移動できることが好ましい。この構成により、所望の対称性を保証しながら、部品の数を最小化することができる。

一実施形態では、第２回転部材は、摩擦面を備えている。機構はまた、幾何学的な基準軸の周りを回転する第３部材を含んでおり、第２回転部材の摩擦面の向かいに配置された摩擦面を含んでいる。第３回転部材は、第３回転部材の摩擦面が第２回転部材の摩擦面と接触している連結位置と、第３回転部材の摩擦面が第２回転部材から間隔をあけている切り離された位置との間で、第２回転部材に対して移動することができる。第３回転部材は、復帰ばねによって接触位置の方へ有効に回転することができる。

機構はまた、第２回転部材と固定されたドラムとの間にあらかじめ定められた摩擦トルクを加えるために、反トルク、特に摩擦要素、特に摩擦接合部、特にＯリングを含んでいる。振幅の小さいこの摩擦トルクによって、一定の抵抗トルクを発生させない負荷に起因するあるジャーキングの影響、例えば不規則に解いたスラットのあるカーテンまたは大きい格子、を制限または除去することができる。実際には、摩擦要素によって発生する摩擦の振幅は、基準閾値トルクの１０％未満である。

本考案の他の特性および利点については、添付図面を参照しながら以下の記載を読み取ることによって明らかになるだろう。
本考案にかかる機構の線図である。 図１の機構の双方向のフリーホイールの分解図である。 フリーホイール位置における、図２の双方向のフリーホイールのａ断面図である。 図２の双方向のフリーホイールの透視図である。 図１の機構の詳細な断面図である。 図１の機構のいくつかの要素の分解図である。

図１は、円筒型の固定された容器１２に収容された電動アクチュエータ１０を図式的に示している。容器は、例えば、ローラカーテンまたはシャッターまたは他の負荷の巻管の端部に位置合わせされていてもよく、あるいは、巻管の内側に挿入されていてもよい。機構１０は、主要なドライブシャフト２０を形成する固定子１６および回転子１８、から構成されている電動機１４と、主要なドライブシャフト１８に接続されており、負荷を駆動するために設計された出力シャフト２３を備えた、減速ギア２２と、モータ１４またはその電源装置が故障した場合にはドライブシャフト２０を駆動することができる補助装置２４とを含んでいる。補助装置２４および減速ギア２２は、シャフト２０の２つの端部においてモータ１４のどちらか一側面に位置している。

補助装置２４は、二次的な駆動部材２６、ここでは直角の補助ハンドル２８から構成されており、補助ハンドルから二次的な補助入力シャフト３０と、双方向のフリーホイール３２と、トルクリミッタ３４とに回転を伝達する。ドライブシャフト２０および二次的な入力シャフト３０は、機構の同じ幾何学的な基準軸１００の周りを回転する。

図２〜図４に示した双方向のフリーホイール３２は、補助シャフト３０に据えつけられてそれと共に二次的な入力部材３８を形成する入力部材３６と、互いに据え付けられた受け取り部分４０．１および摩擦円錐部４０．２、から構成されている多機能中間出力部材４０と、放射状に内側へ曲がった円筒型の壁４２．１、および、誘導肩部４２．２、から構成されている固定されたドラム４２とを備えている。図３では、ばね板４８および受け取り部分４０．１を示すことができるように、固定されたドラム４２を意図的に省略している。フリーホイールはまた、固定されたドラム４２の傾斜および円筒型の壁４２．１を形成する、受け取り部分４０．１の壁４０．１１または４０．１２によって区切られたハウジング４６に収容された円筒型のローラ４４．１および４４．２の３つの対４４を含んでいる。ローラは、ばね４８によって壁に接触して位置している。ローラ４４の各対は、受け取り部分の壁４０．１１と連携して幾何学的な軸１００の周りの回転方向１００．１に用いられるローラ４４．１と、受け取り部分の壁４０．１２と連携して逆の回転方向１００．２に用いられるローラ４４．２とを含んでいる。注目すべきことには、各ばね４８は、それぞれ、図３の面において、湾曲した端部を有する一般的なＷ形状をした板から構成されており、ローラ４４．１または４４．２を受け取って、それを、受け取り部分４０．１の壁４０．１１または４０．１２および固定されたドラムの壁４２．１との接触位置に入れ込むために用いられる。図４では、ばね板４８を図示できるように、受け取り部分４０．１を意図的に省略した。入力部材３６および中間出力部材４０は、方向１００．１および方向１００．２に、幾何学的な基準軸１００の周りを回転することができる。入力部材３６は概して、複数対、ここでは３つの対のローラ４４がある多くの枝状部３６．１を有する星型をしている。各枝状部３６．１は、一対の２つのローラ４４．１、４４．２間で、どれか１つと交互に連携するために、ハウジング４６を貫通している。双方向のフリーホイール３２は、受け取り部分４０．１の溝４０．１３に配置された摩擦接合部５０によって完成し、固定ドラム４２の円筒型の壁４２．１と接触する。

図２、図５、図６に示したように、摩擦円錐部４０．２は、テーパ形状をした摩擦調整部５２を備えており、トルクリミッタ３４の切り離せない部分である。トルクリミッタはまた、摩擦円錐部４０．２の摩擦面の向かいに摩擦面５６を有するテーパ形状をしたボール型の容器を形成するヨーク５４を含んでいる。ヨーク５４は、低ヒステリシスの強磁性体からなり、シャフト２０を基準としてヨーク５４の幾何学的な基準軸１００に対して平行に並進滑動を許容するキー５８によって主要なドライブシャフト２０に接続されているが、これらの２つの部品間の任意の回転を妨げる。ヨーク５４および摩擦円錐部４０．２はそれぞれ、トルクリミッタ３４の第１摩擦部材および第２摩擦部材を形成している。図５はまた、摩擦円錐部４０．２とシャフト２０との間に配置されたボール軸受６２を示している。ボール軸受６２は、ハンドルにトルクが加えられたときのシャフト２０に対する摩擦円錐部の支持と、モータの動作中のシャフト２０の自由回転とを保証する。

機構は、以下のように動作する。

図５に示したようにモータの出力がない場合、軸方向のエアギャップが、ヨーク５４とモータの回転子１８との間に存在する。復帰ばね６０が、ヨーク５４において方向１００．３で、摩擦円錐部およびヨークの摩擦面５２、５６に十分な力を与える。これは、互いに接触して位置し、相対的な滑りを用いずにドライブシャフト２０の負荷によって加えられる任意のトルクを摩擦円錐部４０．２に完全に伝達するためである。摩擦円錐部４０．２およびヨークは、制動機能に関係している。

トルクが補助ハンドル２６に加えられなければ、双方向のフリーホイール３２は、図３に示した中央位置に位置している。このとき、枝状部３６．１は、ローラ４１．１、４４．２から中ほどで、ローラ４４．１、４４．２と接触していない。ローラは、固定されたドラム４２の壁４２．１と受け取り部分４０．１の壁４０．１１または４０．１２との間にはめ込まれ、はめ込みによってこれらの２つの部分を据えつける。摩擦円錐部４０．２のある方向１００．１または他の方向１００．２に加えられるモータトルクは、中間出力部材４０または二次的な出力部材３８の回転を引き起こすことなく、固定されたドラム４２に完全に伝達される。これは、固定されたドラム４２の壁４２．１と受け取り部分４０．１の壁４０．１１または４０．１２との間にローラをはめ込んだためである。したがって、モータトルクを、摩擦円錐部４０．２から二次的な入力部材３８に伝達できない。トルクリミッタ３４およびフリーホイール３２は、制動機能を実行して、負荷によって駆動されるドライブシャフト２０の任意の早すぎる回転を抑制する。

図３の中央位置から補助シャフト３０が十分なトルクによってそれぞれ回転方向１００．１、回転方向１００．２に回転する場合、二次的な入力部材３８の枝状部３６．１は、回転方向へ位置付けられた各ローラ４４．１、４４．２とともに位置し、復帰ばね４８の力に向かってローラをアイドル位置から離す。ローラがドラム４２の壁４２．１、４０．１１または受け取り部分４０．１と接触しなくなると、モータトルクおよびハンドル２６および二次的な入力部材３８からの回転運動は、ローラ４４によって中間出力部材４０に完全に伝達される。したがって、補助ハンドル２６を用いてドライブシャフト２０および負荷を駆動することができる。摩擦Ｏリング５０は、負荷が一定ではないときにジャーキングの影響を制限または回避することができるわずかな摩擦トルクをもたらす反トルク部材を構成する。これは、例えば、解いたスラットのあるローラカーテンまたは大きい格子から負荷が構成されている場合である。

ユーザによって補助ハンドル２６に加えられるトルクが高すぎ、トルクリミッタ３４によって許容される最大トルクよりも大きい場合、摩擦面５２、５６は、互いに対して滑動し始め、トルクを部分的にのみ伝達する。ばね６０の張力を賢明に選ぶことによって、機構の最も壊れやすい部品、この場合は減速ギア２２を保護することができる。このような許容できるトルクの超過分は、停止時に、または、滑動部における障害物または困難な地点があるので、シャッターが行程の終わりに達するときに起こりうる。

補助ハンドル２６に加えられるモータトルクが終了すると、ばね板４８は、ローラ４４．１、４４．２をロック位置に戻し、ドライブシャフト２０をロックする。

モータ１４に電力が供給されるとき、ヨーク５４は、ばね６０を圧縮し、エアギャップをなくし、トルクリミッタ３４を離すと同時に、方向１００．４に導かれる磁場の影響を受けて軸方向に移動し、モータに対して横付けになる。回転子１８は、減速ギア２２および負荷を自由に回転させ、駆動することができる。図５では、ばね６０は、回転子１８に部分的に挿入されているように見える。あるいは、ばねは、ヨーク５４の容量の中に含まれることもある。

モータ１４への電力が遮断されると、例えば負荷が所望の位置に達しているので、ばね６０によって押し戻されたヨーク５４は移動し、もう一度摩擦円錐部４０．２に横付けになる。摩擦円錐部は、双方向のフリーホイールの中央位置調整のゆえに回転できず、これにより、回転子１８もまた固定化されて負荷の位置調整を保証する。

当然ながら、様々な変更が可能である。トルクリミッタの摩擦面５２、５６のテーパ形状は、特に、ばね６０およびしたがってモータを必要以上に大きくすることなく、固定子１６およびシリンダ１２の内径におけるトルクリミッタの直径を制限することに適している。しかし、必要に応じて、一枚の板または複数の円板を有するトルクリミッタを備えることによって、他の形状を用いてもよい。摩擦面を、摩擦円錐部およびヨーク上に直接形成してもよいし、あるいは、付属の調整部から構成してもよい。双方向のフリーホイール３２は、例えば、ローラ、ボール、歯止め、または、カムを有する任意の適切な構造を備えていてもよい。フリーホイールは、連続した２つのフリーホイール段から構成されていてもよい。

同じ機構を、ハンドルの代わりに二次的なモータと共に用いることができる。

Claims (15)

1. 主要なドライブシャフト（２０）を用いて負荷を駆動するための電動機（１４）と、
   二次的な入力部材（３８）と、
   前記二次的な入力部材（３８）によって中間出力部材（４０）に加えられる任意のモータトルクを伝達し、二次的な入力シャフト（３８）によって加えられるモータトルクがない場合に前記中間出力部材（４０）を固定フレーム（４２）に据えつけるために、前記固定フレーム（４２）および双方向の連結装置（３２）を含んでいる、前記二次的な入力部材および前記中間回転出力部材（４０）に接続されているトルク伝達機構とを含む、前記負荷を回転させるための電磁アクチュエータであって、
   前記中間出力部材（４０）を前記主要なドライブシャフト（２０）に接続するトルクリミッタ（３４）を含んでいることを特徴とする、前記電磁アクチュエータ。
2. 前記トルクリミッタ（３４）は、基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、前記基準閾値トルクを超えるトルクを伝達しないように回転し、前記基準閾値トルクは、前記電動機（１４）の最大モータトルクよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記トルクリミッタ（３４）は、あらかじめ定められた力によって互いに対して押圧される摩擦面（５２、５６）を含んでいることを特徴とする、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 前記摩擦面（５２、５６）がテーパ形状をしていることを特徴とする、請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記摩擦面（５２、５６）のうちの１つ（５２）は、前記中間出力部材（４０）に据えつけられていることを特徴とする、請求項３または４に記載のアクチュエータ。
6. 前記トルクリミッタ（３４）は、前記あらかじめ定められた力を加える少なくとも１つの弾性復帰部材（６０）を含んでいることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記アクチュエータは、前記モータ（１４）に電力が供給されるときに前記トルクリミッタ（３４）を切り離すための離脱コントローラを含んでいることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
8. 前記離脱コントローラは、ヨーク（５４）を含み、前記ヨークは、前記モータによって導かれる場によって活性化された強磁性体からなり、連結位置と切り離された位置との間を移動できることを特徴とする、請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 前記弾性復帰部材（６０）は、前記連結位置に向かって前記ヨーク（５４）にバイアスをかけていることを特徴とする、請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 前記ヨーク（５４）は、前記摩擦面（５２、５６）のうちの１つ（５６）を備えていることを特徴とする、請求項７〜９のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。
11. 前記アクチュエータは、さらに、前記二次的な入力部材（３８）を回転させる、二次的な駆動部材（２６）を含んでいることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
12. 前記アクチュエータは、前記中間出力部材（４０）と前記主要なドライブシャフト（２０）との間の接続を提供する、少なくとも１つの滑り軸受または転がり軸受け（６２）を含んでおり、該滑り軸受または転がり軸受け（６２）は、モータトルクが前記二次的な入力部材（３８）に加えられたときに、前記主要なドライブシャフト（２０）に対して前記中間出力部材（４０）を支持し、前記モータ（１４）の動作中に前記主要なドライブシャフト（２０）の自由回転を保証することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
13. 前記二次的な入力部材（３８）、前記中間出力部材（４０）、および、前記主要なドライブシャフト（２０）は、同じ幾何学的な軸の周りを回転することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
14. 減速ギア（２２）を含み、前記減速ギア（２２）および前記トルクリミッタ（３４）は、前記モータ（１４）のどちらか一側面に位置付けられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
15. 前記トルクリミッタ（３４）は、基準閾値トルク以下の任意のトルクを完全に伝達し、前記基準閾値トルクを超えるトルクを伝達しないように回転し、前記基準閾値トルクは、前記電気的なモータ（１４）の前記最大モータトルクよりも大きく、前記減速ギア（２２）の最大許容入力トルクよりも低いことを特徴とする、請求項１４に記載のアクチュエータ。

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