JP5091132B2 - 遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる作動駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニット（Armaturen）に用いられる作動駆動機構（Stellantrieb）、つまりアクチュエータ機構に関する。

とりわけ作動駆動機構のために遊星歯車伝動装置を使用することが一般に知られている。これにより、駆動装置の回転数はこの遊星歯車伝動装置によって作動駆動機構の所望の、より低速の回転数へ減じられる。

一般に公知の作動駆動機構では、モータが、中間伝動装置（Vorgelege）を介して、偏心的に配置された歯車を駆動する。この偏心的に配置された歯車には、回転可能に支承されたプラネタリピニオンが結合されている。このプラネタリピニオンはサンギヤに設けられた内歯歯列内を転動する。両歯車の歯数差に基づき相対回転数が発生し、この相対回転数はプラネタリピニオンに取り付けられた連行ピンを介して連行ディスクへ伝達される。この連行ディスクはセレーションもしくはスプラインによって軸に形状接続的に、つまり係合に基づいた嵌合により結合されている。こうして、比較的コンパクトな伝動装置が形成されるが、しかしこの伝動装置はモータと別のコンポーネントとの前記配置形式に基づき、遊星歯車伝動装置の回転軸線に対して半径方向で見て比較的大きな所要スペースを必要とする。さらに、このような作動駆動機構の選択された前記構造に基づき、作動駆動したい操作用の機械ユニットとの結合形式が著しく制限されてしまう。

さらに、米国特許第３３９１５８３号明細書に基づき、弁制御のための遊星歯車伝動装置を備えた作動駆動機構も知られている。この場合、駆動装置が設けられており、この駆動装置は相応する中間伝動装置を介して、複数のプラネタリキャリヤと複数のプラネタリピニオンとを備えた遊星歯車伝動装置の入力軸を駆動する。この入力軸は、中間伝動装置の一部を形成する外側歯列の範囲を除いて、ハウジングエレメントと、一体成形部を備えた出力軸とによってほぼ完全に取り囲まれてカプセル囲繞されている。この駆動装置の回転運動は、相応する変速比を有する中間伝動装置を介して入力軸とプラネタリピニオンとに伝達され、これらのプラネタリピニオンは出力軸を駆動する。駆動装置、入力軸および出力軸は共通の回転軸線を有していない。上記作動駆動機構は、駆動装置と遊星歯車伝動装置との空間的に膨張した面状の配置形式を生ぜしめるので不都合である。これにより、作動駆動機構のコンパクトな構造は不可能となる。

このような背景技術を踏まえて、本発明の課題は、できるだけコンパクトに形成されていて、できるだけ頑丈な構造を有し、しかも当該作動駆動機構の個々の構成要素の配置におけるできるだけ大きな多種多様性を可能にするような、遊星歯車伝動装置を備えた作動駆動機構を提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載の特徴を有する、機械ユニットに用いられる作動駆動機構、つまり遊星歯車伝動装置、特に遊星歯車差動伝動装置を備えた機械ユニットもしくは操作ユニットに用いられる作動駆動機構であって、遊星歯車伝動装置の半径方向内側の範囲が、中空軸として形成されており、遊星歯車伝動装置が出力軸を有しており、該出力軸が、作動駆動したい機械ユニットと協働するようになっており、さらに駆動装置が設けられており、該駆動装置に遊星歯車伝動装置の入力軸が結合されており、該入力軸が前記駆動装置によって駆動可能であり、該入力軸が第１の中空軸として形成されており、前記出力軸が第２の中空軸として形成されている形式のものにおいて、前記駆動装置と第１の中空軸と第２の中空軸とが、１つの共通の回転軸線を有しており、第１の中空軸にプラネタリキャリヤが結合されているか、またはプラネタリキャリヤの半径方向内側の範囲が第１の中空軸として形成されていて、該第１の中空軸の回転時にプラネタリキャリヤによっても回転運動が実施されるようになっており、両中空軸の両内法直径の少なくとも小さい方の内法直径が、前記出力軸に結合可能な機械ユニットのほぼ長手方向に延びる駆動ロッドの横方向における寸法に適合されていることを特徴とする、遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる作動駆動機構により解決される。

機械ユニットに用いられる本発明による作動駆動機構、つまりアクチュエータ機構は、遊星歯車伝動装置、特に遊星歯車差動伝動装置を有している。この遊星歯車伝動装置の半径方向内側の範囲は中空軸として形成されている。遊星歯車伝動装置はさらに出力軸を有しており、この出力軸は作動駆動させたい機械ユニットと協働するようになっている。本発明による作動駆動機構はさらに駆動装置を備えている。遊星歯車伝動装置は入力軸を有しており、該入力軸は前記駆動装置に結合されていて、前記駆動装置によって駆動可能であり、この場合、入力軸は第１の中空軸として形成されており、出力軸は第２の中空軸として形成されている。本発明による作動駆動機構は次のことにより特徴付けされている。すなわち、プラネタリキャリヤが設けられており、このプラネタリキャリヤが第１の中空軸に結合されているか、またはプラネタリキャリヤの半径方向内側の範囲が第１の中空軸として形成されていて、この場合、該第１の中空軸の回転時にプラネタリキャリヤによっても回転運動が実施されるようになっており、しかも前記駆動装置ならびに第１の中空軸および第２の中空軸は、これらが１つの共通の回転軸線を有するように配置されており、両中空軸の両内法直径のうちの少なくとも小さい方の内法直径が、出力軸に結合可能な機械ユニットのほぼ長手方向に延びる駆動ロッドの横方向における寸法に適合されている。

こうして、本発明による作動駆動機構では、機械ユニットの駆動ロッド、つまりしばしば駆動スピンドルとして形成されている駆動ロッドが、共通の回転軸線の、遊星歯車伝動装置自体と同じ空間的な近傍範囲を負荷することが回避されている。特にこれによって、作動駆動したい機械ユニットの作動体の行程、ひいては相応する駆動ロッドの行程が、配置を邪魔する特徴となることなしに、作動駆動機構全体を、作動駆動したい機械ユニットの近傍範囲に配置することができるようになる。こうして、第１に作動駆動機構自体が一層コンパクトになり、第２に機械ユニットを備えた作動駆動機構の配置のための構造的な設計可能性が高められる。

本発明による作動駆動機構の利点は、機械ユニットの１つの構成部分を作動駆動機構の空間的な範囲、つまり第１の中空軸および第２の中空軸に通して貫通させることが可能となることにも認められる。

こうして、第１の中空軸および第２の中空軸の回転軸線ならびに駆動装置の回転軸線が１つの共通の回転軸線に整合し合うようになり、しかもこの場合、中空軸の内法範囲を通じて機械ユニットのための駆動体が貫通案内可能となるという利点は維持される。さらに、これによって作動駆動機構の構造も一層コンパクトになる。前記共通の回転軸線の周囲において必要となる半径方向の所要スペースは相応して小さくなる。

さらに、第１の中空軸が直接に駆動装置によって駆動されるか、または本発明による作動駆動機構の構造的な変化形において駆動装置の一部、特に電動モータのアーマチュアまたはハイドロリック駆動装置またはニューマチック駆動装置もしくはハイドロリックモータまたはニューマチックモータのタービンまたは羽根車を形成するか、または第１の中空軸および第２の中空軸が共通の中空軸として形成されていることが可能となる。この場合、共通の中空軸も、構造的な変化形においては駆動装置の一部、特に電動モータのアーマチュアまたは可動子またはハイドロリック駆動装置またはニューマチック駆動装置のタービン、ロータまたは羽根車として形成可能である。

本発明による作動駆動機構の択一的な別の構成では、駆動装置として、電動モータ、ハイドロリック駆動装置またはニューマチック駆動装置が使用されており、この駆動装置が入力軸として別の中空軸を有しており、この別の中空軸が第１の中空軸に結合されているか、または第１の中空軸として形成されている。この別の中空軸は電動モータのアーマチュアまたは可動子またはハイドロリック駆動装置またはニューマチック駆動装置のタービン、ロータまたは羽根車として形成されている。

第１の中空軸として形成された入力軸と、駆動装置として使用される電動モータのアーマチュア、可動子またはロータもしくは駆動装置として使用されるハイドロリックモータまたはニューマチックモータのタービン、ロータまたは羽根車とは、有利な構成ではワンピースに一体に形成されている。

このような配置形式の場合でも、第１の中空軸の回転軸線と、第２の中空軸の回転軸線と、駆動装置の別の中空軸の回転軸線とが、１つの共通の回転軸線で互いに整合しており、しかもこの場合、中空軸の内法範囲を通じて機械ユニットのための駆動体が貫通案内可能となるという利点が維持されている。

これにより、構成部分点数は一層減じられ、作動駆動機構はコンパクト化される。

別の有利な構成では、作動駆動機構が、遊星歯車伝動装置、特に遊星歯車差動伝動装置を有しており、該遊星歯車伝動装置が、少なくとも１つのプラネタリピニオンを有するプラネタリキャリヤと、第１の中空軸として形成された入力軸と、第２の中空軸として形成されかつ、前記プラネタリピニオンの歯列と噛み合っている第１の内側歯列を有する出力軸と、同じく前記プラネタリピニオンの歯列と噛み合っている第２の内側歯列を有する支持車とを有しており、該支持車によって、発生した力またはトルクが、該支持車に作用結合しているハウジングへ伝達可能であり、第１の中空軸によって駆動力が前記プラネタリピニオンまたはプラネタリキャリヤへ伝達可能であり、前記プラネタリピニオンの仮想回転軸線が、常に第１の中空軸の内法直径の外に位置している。

入力軸も出力軸も中空軸として形成されていることにより、中空軸の回転軸線の範囲には自由空間が形成される。この自由空間は中空軸の内法直径によって形成されている。この自由空間は作動駆動機構のために有利に利用可能となる。なぜならば、通常、作動駆動された機械ユニットは一般に、通常では作動駆動機構によって駆動される駆動ナットを備えたスピンドルによって提供される規定の作動行程を必要とするからである。作動行程は、作動駆動機構自体の寸法に比べて比較的大きく形成されていてよい。

このような遊星歯車伝動装置ならびに相応する作動駆動機構の重要な利点は、第１の中空軸および第２の中空軸の最小内法直径が予め規定可能となること、つまり特に機械ユニットの前記駆動スピンドルの直径に合わせて規定可能となることである。こうして、このような駆動スピンドルを、遊星歯車伝動装置および／または作動駆動機構の中空軸に通して特に簡単に貫通案内することができる。構造は相応してコンパクトになり、作動駆動したい機械ユニットに比べて遊星歯車伝動装置および／または作動駆動機構の配置のための全く新しい可能性が得られる。

さらに、第１の中空軸を中心にして回転するプラネタリピニオンを用いて、遊星歯車伝動装置の特に振動に好都合な構成、ひいては作動駆動機構の特に振動に好都合な構成が可能となる。回転する質量は比較的小さい。このようなプラネタリピニオンを３つ用いると、回転するプラネタリピニオンの最適な状態が達成される。

また、第１の中空軸の自由端部、つまり第２の中空軸とは反対の側の端部は、本発明による遊星歯車伝動装置の有利な改良形では、駆動装置への結合のための結合エレメント、特にクラッチもしくはカップリングを備えていてよい。

第１の中空軸および第２の中空軸および／または駆動装置の別の中空軸の内法直径が互いに適合されていると、付加的な利点が得られる。

こうして、中空軸の内法範囲が、エッジを有する段部または段付け部を実質的に有しておらす、こうして内法範囲を通じて走行する駆動スピンドルに対する機械的な障害の恐れが構造的に回避されることが達成されている。

遊星歯車伝動装置の支持車が外側歯列を有しており、該外側歯列が、測定軸に設けられた歯列と噛み合っており、該測定軸へ伝達された力またはモーメントが、該測定軸に結合されたばね装置によって吸収されるようになっており、該ばね装置の変位量が、伝達された力または伝達されたトルクの大きさの尺度であることにより、作動駆動機構のさらに別の有利な構成が得られる。

こうして、力およびトルクがハウジング内へ容易に導入されてハウジングに支持されるのではなく、たとえば相応する表示装置を介して、伝達したい力の大きさまたは伝達したいトルクの大きさを直接に検出するか、または表示することが可能となる。さらに、こうして、たとえばこの測定軸に取り付けられた相応するハンドル車を介して、支持車を手で回転させるためのエレガントな手段が提供される。その場合、第２の中空軸の回転は、遊星歯車伝動装置の完全な減速が有効となることなしに直接的に行われる。

本発明の対象のさらに別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１は、遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる第１の作動駆動機構を示す断面図であり、
図２は、遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる第２の作動駆動機構を示す断面図である。

図１には、第１の作動駆動機構１０が示されている。この第１の作動駆動機構１０は第１のサーボモータ１２と、遊星歯車差動伝動装置として形成された第１の遊星歯車伝動装置１４とを有している。図面には、本発明による遊星歯車伝動装置もしくは本発明による作動駆動機構を説明するために必要となる主要な機械的構成要素しか図示されていない。すなわち、たとえばハウジングは図示されていない。しかし、このことを必要に応じて補って思考することは当業者の能力の範囲内にあるので、作動駆動機構を完成させるための、図示されていない汎用の構成要素は当業者によって容易に引き出され得る。

第１のサーボモータ１２は入力軸として第１の中空軸１６を有している。この第１の中空軸１６の一方の端部には、第１の軸シール部材２０を備えた第１の軸受け１８が配置されており、この場合、このように配置された装置は第１の中空軸１６の範囲に切欠き２２を有している。この切欠き２２は第１の中空軸１６の内法範囲２４をいかなる個所においても覆っていない。この場合、内法範囲２４はその完全な長手方向延在長さにわたり単一もしくは均一の直径を有している。

第１の中空軸１６の他方の自由な端部は、第１のサーボモータ１２のステータ２６の長手方向延在長さの空間的な端部を規定の長さ分だけさらに越えて延びており、この場合、この自由な端部は、第１の遊星歯車伝動装置１４の主要な機械構成要素が該軸端部に装着配置可能となることを保証する長さの分だけステータ２６の長手方向延在長さの空間的な端部を越えて延びている。すなわち、このような配置形式では、第１の中空軸１６が第１のサーボモータ１２のロータ軸またはアーマチュア軸としても、第１の遊星歯車伝動装置１４の入力軸としても形成されている。

第１の中空軸１６の自由端部は、第１の中空軸１６の、プラネタリキャリヤならびに第２の中空軸とは反対の側の端部側の範囲を有している。

第１の中空軸１６の、前記他方の軸端部の外周面には、段部が加工成形されている。この段部にはプラネタリキャリヤ２８が装着配置されている。プラネタリキャリヤ２８と第１の中空軸１６との間の結合は特に簡単に形状接続的に、たとえばキー結合により、または摩擦接続的に、たとえば収縮結合により、あるいはまた当業者にとって慣用の別の結合技術によっても形成され得る。さらに、駆動力が第１の中空軸１６を通ってプラネタリキャリヤ２８へ到達して、これにより第１の中空軸１６の回転時にプラネタリキャリヤ２８によっても回転運動が実施されることが確保されている。

選択された例では、プラネタリキャリヤ２８が３つのプラネタリピニオンを有しており、この場合、作動駆動機構１０の図示の断面には、１つの第１のプラネタリピニオン３０しか図示されていない。この第１のプラネタリピニオン３０は、プラネタリキャリヤ２８に設けられた対応する切欠き内に保持される支承ピン３２を中心にして回転可能に支承されている。この場合、本発明によれば、既に１つのプラネタリピニオンで十分となる。振動技術的な理由から、より多くの個数のプラネタリピニオンが有利となる。３つのプラネタリピニオンを用いると、有利な個数が達成される。

プラネタリピニオンの外側歯列の歯、つまりこの場合には第１のプラネタリピニオン３０の外側歯列の歯は、リングギヤを形成する第１の歯車リング３４ならびに第２の歯車リング３６の各内側歯列に噛み合っていて、歯列比に相応してこれらの歯列にわたり転動する。この場合、第１の歯車リング３４は第１の結合ピン３８によって第２の中空軸４０に結合されており、第２の歯車リング３６は第２の結合ピン４２を介して支持車４４に結合されている。結合ピン３８，４２は各歯車リング３４，３６とその支持体、つまり第２の中空軸４０ならびに支持車４４との間の確実な結合部を成している。

支持車４４はさらに外側歯列４６を有している。この外側歯列４６は測定軸４８と係合している。このためには測定軸４８の外周面が、外側歯列４６に適合された螺条を有している。その場合、測定軸４８はこの図面には図示されていないハウジング内に支承されており、これにより場合によっては生じる力およびモーメントもしくはトルクは測定軸によって確実にこのハウジング内へ導出される。

このような力は以下のようにして生じ得る。第１のサーボモータ１２によって第１の中空軸１６が回転させられ、ひいてはプラネタリキャリヤ２８も回転させられる。遊星歯車伝動装置の振動技術的に好都合な構成では、本実施例の場合のように３つのプラネタリピニオンが設けられており、これらのプラネタリピニオンはプラネタリキャリヤ２８の回転によって強制的に運動させられる。第２の歯車リング３６の内側歯列内をプラネタリピニオンが転動することにより、力およびトルクは支持車４４へ伝達され、この支持車４４はこれらの力およびトルクを最終的に測定軸４８へ伝達する。図１において選択された測定軸の断面図では、前記力が測定軸の長手方向に作用するので、この長手方向におけるばねの相応する配置により、前記力を吸収するための有利な手段が可能となる。その場合、ばねの変位量の測定により前記力を測定することが可能となるので有利である。さらに、ハウジング内での測定軸４８の位置固定により、支持車４４が前記力およびトルクの影響を受けて最小限の規模でしかその所定の角度位置から進出運動しないことが達成されている。したがって、プラネタリピニオンにより歯車リング３４，３６の内側歯列に導入された出力は、第１の歯車リング３４だけを回転運動にもたらす。すなわち、この第１の歯車リング３４は第２の中空軸４０と共に第２の軸受け５０を介して回転可能に支承されている。こうして、入力軸、つまり第１の中空軸１６から出力軸、つまり第２の中空軸４０への力伝達およびトルク伝達が確保されている。

第１の歯車リング３４と第２の歯車リング３６との間の内側歯列の歯数差は、機械的な理由から、存在するプラネタリピニオンの個数の整数倍でなければならない。こうして、プラネタリピニオンの個数と、歯車リング３４，３６の内側歯列の構成とにより、第１の遊星歯車伝動装置１４の減速比を構造的に特に簡単に調節することができる。

第１の軸受け１８における状況と比較可能に、第２の軸受け５０においても第２の軸シール部材５２が配置されている。この第２の軸シール部材５２は第１に、第１の作動駆動機構１０の周辺に場合によっては存在する汚染粒子が遊星歯車伝動装置の方向へ侵入し得なくなることを確保している。第２の軸受け５０もその半径方向外側の範囲で遊星歯車伝動装置のハウジングに支持されている（図示していない）。さらに、サーボモータ１２と第１の遊星歯車伝動装置１４との間の適当な個所で第１の中空軸１６に第３の軸シール部材５６を備えた第３の軸受け５４が配置されていることにより、第１の中空軸１６ならびに第２の中空軸４０から成る軸アッセンブリの適当な支承が確保されている。

第２の中空軸４０は機能に対応してその長手方向軸線に沿って種々異なる内法直径を有している。しかし、これらの直径のうち最小の内寸直径５８は内寸範囲２４の直径に相当している。これらの直径は互いに対して適合されている。こうして、たとえば機械ユニットの作動駆動したいスピンドル駆動装置の復動スピンドルを、機械的な妨害個所が存在することなしに両中空軸１６，４０に通して容易に貫通案内し得ることが確保されている。作動駆動したい機械ユニットもしくはその復動駆動装置もしくは復動リンク機構への図示の第１の作動駆動機構の接続部は概略的にしか図示されていない。すなわち、この構成では、第２の中空軸４０の、第１のサーボモータ１２とは反対の側に溝切り部６０が示されている。この溝切り部６０は第２の中空軸４０によって導通された力を、たとえば前記溝切り部６０内に嵌入する駆動ナットへ伝達するための形状接続的な力伝達部を成している。こうして、駆動ナットは回転運動にもたらされるが、しかし第２の中空軸４０の回転軸線の長手方向における駆動ナットの空間的な前進運動は阻止される。すなわち、駆動ナット内に案内された駆動スピンドルは、第２の中空軸４０の回転軸線の長手方向に延びる運動に強制的にもたらされる。したがって、第２の中空軸４０の回転運動は機械ユニットの復動スピンドルの長手方向運動へ変換される。

もちろん、このような駆動装置が、たとえばボールコック（Kugelhaehnen）を開閉させるために必要となるような小さな回転運動、つまり四分円回転を実施するだけでよいことも考えられる。

第１の中空軸１６の回転運動は第１のサーボモータ１２によって単独に確保される。すなわち、たとえば第１のサーボモータ１２の回転数の相応する制御を、最終的には操作された機械ユニットの開放速度もしくは閉鎖速度を変化させるか、または制御するために利用することができる。こうして、変化する速度を有する任意の閉鎖プロファイルもしくは開放プロファイルを実施することもできる。しかし、第１のサーボモータ１２が一定の速度で運転されることも汎用事例である。

出力およびトルクに関する第１の中空軸１６の駆動出力の変換は、遊星歯車伝動装置における変速比の適当な設定、つまりプラネタリピニオンの歯数の適当な設定ならびに歯車リング３４，３６の歯数の適当な設定によって保証される。単純な事例では、第１の歯車リング３４ならびに第２の歯車リング３６の内側歯列の歯数は僅か数歯分しか異なっていなくともよい。たとえば３つのプラネタリピニオンを備えた遊星歯車伝動装置の場合には、歯３つ分だけしか異なっていなくともよく、この場合特に歯車リングの全歯数は７２歯および７５歯である。より大きな歯数差も可能である。

念のため付言しておくと、第２の中空軸４０は、歯車リング３４と歯車リング３６との間の歯数が互いに異なっている場合にしか回転しない。

伝動装置の変速比はこの場合、プラネタリピニオンの歯数および第１の歯車リング３４ならびに第２の歯車リング３６の歯数の比から得られる。この場合、第１の歯車リング３４および第２の歯車リング３６は、上で既に説明したように互いに異なる歯数を有していなければならない。

本発明による作動駆動機構の前記構成には次のような利点がある。すなわち、特に第１の中空軸１６および第２の中空軸４０の回転軸線に対して半径方向で見て、特に小さな構成容積が達成される。本発明により使用される遊星歯車伝動装置はさらに、特に高い効率を確保していると共に、特にスムーズな回転をもたらす良好な回転安定性を有する、第１の中空軸１６を中心にして回転するプラネタリピニオンによりすぐれている。３つのプラネタリピニオンが使用されると、最適の回転スムーズ性もしくは回転安定性が得られる。

図２には、第２の作動駆動機構７０が示されている。この第２の作動駆動機構７０は第２のサーボモータ７２と第２の遊星歯車伝動装置７４とを有している。第２の遊星歯車伝動装置７４の多数の主要構成部分は第１の遊星歯車伝動装置１４の対応する構成部分と同様に形成されているので、これらの構成部分に対しては図１の場合と同じ符号を使用する。したがって、以下においては、第１の作動駆動機構１０と第２の作動駆動機構７０との相違点についてのみ説明する。

第１の作動駆動機構１０とは異なり、第２の作動駆動機構７０では、第１の中空軸１６の代わりに第３の中空軸７６が、プラネタリキャリヤ２８を支持しかつこのプラネタリキャリヤ２８に結合されている軸を形成している。第３の中空軸７６は比較可能な内法範囲２４を有している。この内法範囲２４は最小の内法直径５８に相応する直径を有している。第３の中空軸７６の、第２の中空軸４０とは反対の側の端部は、外側歯列を備えた第３の歯車リング７８を有している。この第３の歯車リング７８は第４の歯車リング８０の歯に噛み合っている。この第４の歯車リング８０は第２のサーボモータ７２の駆動ロータ８２の軸端部に結合されている。この場合に、第３の歯車リング７８ならびに第４の歯車リング８０の寸法は、第１に歯車リング７８，８０の歯数に相応する変速比が、第２の作動駆動機構７０の、解決したい技術的課題のために適当となり、第２に第２のサーボモータ７２が、第３の中空軸７６の内側範囲の長手方向延在長さを延長させることによって得られる仮想範囲の外に位置するように設定されている。こうして、いかなる場合でも、第２の中空軸４０ならびに第３の中空軸７６を通って貫通案内された駆動スピンドルが第２の作動駆動機構７０の別の構成部分と衝突し得ないことが確保されている。

このような手段により、第２のサーボモータ７２が特に廉価な標準モータであってよいことが達成されている。さらに、第３の歯車リング７８ならびに第４の歯車リング８０の種々の設定可能性に基づき、第２のサーボモータ７２と第２の中空軸４０との間の変速比の設定における増大された自在性が得られる。

遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる第１の作動駆動機構を示す断面図である。 遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる第２の作動駆動機構を示す断面図である。

符号の説明

１０ 第１の作動駆動機構
１２ 第１のサーボモータ
１４ 第１の遊星歯車伝動装置
１６ 第１の中空軸
１８ 第１の軸受け
２０ 第１の軸シール部材
２２ 切欠き
２４ 内法範囲
２６ ステータ
２８ プラネタリキャリヤ
３０ 第１のプラネタリピニオン
３２ 支承ピン
３４ 第１の歯車リング
３６ 第２の歯車リング
３８ 第１の結合ピン
４０ 第２の中空軸
４２ 第２の結合ピン
４４ 支持車
４６ 外側歯列
４８ 測定軸
５０ 第２の軸受け
５２ 第２の軸シール部材
５４ 第３の軸受け
５６ 第３の軸シール部材
５８ 最小内法直径
６０ 溝切り部
７０ 第２の作動駆動機構
７２ 第２のサーボモータ
７４ 第２の遊星歯車伝動装置
７６ 第３の中空軸
７８ 第３の歯車リング
８０ 第４の歯車リング
８２ 駆動ロータ

Claims (13)

1. 遊星歯車伝動装置（１４）を備えた機械ユニットに用いられる作動駆動機構（１０）であって、遊星歯車伝動装置の半径方向内側の範囲が、中空軸として形成されており、遊星歯車伝動装置が出力軸を有しており、該出力軸が、作動駆動したい機械ユニットと協働するようになっており、さらに駆動装置が設けられており、該駆動装置に遊星歯車伝動装置（１４）の入力軸が結合されており、該入力軸が前記駆動装置によって駆動可能であり、該入力軸が第１の中空軸（１６）として形成されており、前記出力軸が第２の中空軸（４０）として形成されている形式のものにおいて、前記駆動装置と第１の中空軸（１６）と第２の中空軸（４０）とが、１つの共通の回転軸線を有しており、第１の中空軸（１６）にプラネタリキャリヤ（２８）が結合されているか、またはプラネタリキャリヤ（２８）の半径方向内側の範囲が第１の中空軸（１６）として形成されていて、該第１の中空軸（１６）の回転時にプラネタリキャリヤ（２８）によっても回転運動が実施されるようになっており、第１の中空軸（１６）によって駆動力が、少なくとも１つのプラネタリピニオン（３０）またはプラネタリキャリヤ（２８）へ伝達されるようになっており、前記出力軸が、第１の内側歯列を有しており、該第１の内側歯列が、前記プラネタリピニオン（３０）の歯列と噛み合っており、支持車（４４）が設けられており、該支持車（４４）が、第２の内側歯列を有しており、該第２の内側歯列が、同じく前記プラネタリピニオン（３０）の歯列と噛み合っており、前記支持車（４４）によって、発生した力またはトルクが、該支持車に作用結合しているハウジングへ伝達可能であり、前記プラネタリピニオン（３０）の仮想回転軸線が、常に第１の中空軸（１６）の内径の外に位置しており、両中空軸の両内径の少なくとも小さい方の内径が、前記出力軸に結合可能な機械ユニットのほぼ長手方向に延びる駆動ロッドの横方向における寸法に適合されており、前記支持車（４４）が外側歯列（４６）を有しており、該外側歯列（４６）が、伝達された力または伝達されたトルクを測定するための測定軸（４８）に設けられた歯列と噛み合っており、前記測定軸（４８）が、ハンドル車またはハンドル車伝動装置の軸として形成されており、該ハンドル車またはハンドル車伝動装置を介して前記測定軸（４８）と第２の中空軸（４０）とが、直接に手で回転可能であり、前記測定軸が、歯列として、前記支持車（４４）の外側歯列（４６）に適合された螺条を有しており、前記駆動ロッドが、その長手方向で第１の中空軸（１６）と第２の中空軸（４０）とを通って貫通運動可能であることを特徴とする、遊星歯車伝動装置を備えた機械ユニットに用いられる作動駆動機構。
2. 前記駆動装置が電動モータまたはニューマチックモータまたはハイドロリックモータである、請求項１記載の作動駆動機構。
3. 前記駆動装置が別の中空軸を有しており、該別の中空軸が第１の中空軸（１６）に結合されているか、または第１の中空軸（１６）として形成されている、請求項１または２記載の作動駆動機構。
4. 前記別の中空軸の内径が、第１の中空軸（１６）および第２の中空軸（４０）の直径に適合されている、請求項３記載の作動駆動機構。
5. 前記駆動ロッドが、その長手方向で前記別の中空軸を通って貫通運動可能である、請求項３または４記載の作動駆動機構。
6. 第１の中空軸（１６）が、前記駆動装置の一部として形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
7. 第１の中空軸（１６）が、電動モータのアーマチュアまたは可動子またはロータとして形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
8. 第１の中空軸（１６）が、ニューマチックモータまたはハイドロリックモータのロータ、羽根車またはタービンとして形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
9. 第１の中空軸（１６）と、電動モータのアーマチュア、可動子またはロータあるいはニューマチックモータまたはハイドロリックモータのロータ、羽根車またはタービンとが、ワンピースに一体に形成されている、請求項７または８記載の作動駆動機構。
10. 第２の中空軸（４０）の、第１の中空軸（１６）とは反対の側の端面が、カップリングとして形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
11. 第１の中空軸（１６）と第２の中空軸（４０）とが、設定可能な同一の最小内径（５８）を有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
12. 支持車（４４）により前記測定軸（４８）へ伝達された力またはトルクが、該測定軸（４８）に結合されたばね装置によって吸収されるようになっており、該ばね装置の変位量が、伝達された力または伝達されたトルクの大きさの尺度である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の作動駆動機構。
13. 第２の中空軸（４０）が雌ねじ山を有している、請求項１から１２までのいずれか１項記載の作動駆動機構。

Images