JPH0223051A - 冗長駆動装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冒頭に挙げた種類の、冗長駆動装置に関する
。

〔従来の技術Ｊ 例えば継ぎ手張り出し腕、望遠鏡張り出し腕、引き入れ
及び引き出し可能なアンテナ又は汝熱器、拘束及び拘束
解除機構のような、宇宙船の可動部分装置用の駆動装置
は、例えば電動機のような、故障する危険性のある構成
要素に関して冗長に設計されなければならないことがし
ばしばある。

ｓｍ機の有り得る故障は踵々の作用を及ぼす。

Ｓ動機は駆動されずに出より又は予備電動機との複合駆
動で一緒に駆動され得るか、又は焼き切れによりふくれ
上がった電動機巻線又は軸受損傷のために停止する。こ
れら両方の故障基準は冗長機構としての差動装（の使用
を簡単にさせない。なぜならば一方の電動機が駆動され
なくなる場合に、他方の電動機は、例えば引き出される
べき張り出し腕を、故障した電＃機がブレーキによって
停止される場合にしかさらに駆動することができないか
らである。これは、センサ、電磁ブレーキ及びスイッチ
の使用を必要とし、これらは冗長度を持ちかつ始動制御
可能でなければならない、付加的な冗長度の導入は、一
方では、不利な貢滑増大に至らせ、他方では、そのうえ
さらに装置全体の作ｍ能・力を低下させる。

〔発明が解決しようとする諜遺〕

本発明の課題は、純粋に機械的な手段で、すなわち付加
的なセンサ、スイッチ、電磁ブレーキなどを使用せずに
やってゆくことができかつ上述した両ａ類の故障の際に
駆動装置の作動能力を保証する、冗長駆動装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、 ａ）　継ぎ手及び伝動装置が両電動機のために対称的に
構成されている ｂ）　電動機がそれぞれスプライン付き駆動軸を持って
いる Ｃ）　軸上にそれぞれ移動スリーブが支持されている ｄ）多動スリーブが雄ねじを持ち、この准ねじが駆動歯
車の雌ねじにねじ込まれているｅ）駆動歯車が、従動軸
上にはまっている従動歯車とかみ合う ｆ）従動軸が電動機とは反対側において伝動装置及び継
ぎ手ハウジングから突き出ているω・ハウジングの従動
側において、各駆動側ごとにばねの荷重を受けかつ軸の
回りを揺動可能に歯車拘束及び拘束解除レバーが設けら
れている ｈ）　歯車拘束及び拘東解険レバーが移動スリーブの先
端により転向可能であり、例えば摩擦力のような、規定
された機械抵抗に打ち勝つた後に、駆動側が故障により
停止しない移動スリーブの先端が従動側のハウジング壁
にある穴を通る り拘束板の歯車拘束及び拘束解除レバーが端部にそれぞ
れピンを持っており、このピンにより、外方揺動せしめ
られない状態で、ばねにより予荷重をかけられた拘束板
が固定される ｊ） 拘束板が軸線方向の駆動歯車の移動を拘束する 伝動装置及び継ぎ手段の中心部分に、各駆動側ごとに二
重レバーがハウジング内に支持されており、これらの二
重レバーがピンによりそれぞれの移動スリーブに枢着さ
れかつこれらの移動スリーブを介して歯車と結合されて
いる 二重レバーが、規定された角度範囲において互いに関係
なくかつストッパへの到達後に一緒に移動可能である ｍ）故障により停止される駆動側の拘束板の開放された
際に、作動している駆動側の移動スリーブがさらにねじ
込まれながら、故障により停止する側の二重レバーが移
動スリーブ及ｋ） びこの移動スリーブ上にはまっている歯車と共に複合駆
動装置から電動機の方向に引き戻されてから、拘束装置
のばね荷重をかけられたピンが移動スリーブをこの移動
スリーブの最大引き戻し位置に固°定する ことによって解決される。それ以外の構成及び有利な構
成は、特許請求の範囲の実施態様項から分かる。

本発明の根本思想は、２つの駆動電動機のうちの一方の
故障の際に他方の健全な電動機が、例えば衛星の張り出
し腕の駆動を保証することができることに存する。この
場合、故障しているが、しかしまだ回転能力のある電動
機は助けを借りずに一緒に駆動される。両電動機のうち
の一方において軸受損傷又は焼き切れてふくれ上がった
巻線のために駆動軸が停止する場合に、機械的継ぎ手装
置は、この故障のある電動機が複合駆動装置から切り離
されるように作用する。

〔実施例〕 本発明を、図面に示された実施例について以下に詳細に
説明する。

本発明による駆動装置は、伝動装置及び継ぎ手部分２７
にフランジ上めされている２つの電動機１，２から成る
（第１図）。両電動Ｈｓ１９２はそれぞれ駆動軸４．５
と結合されており、これらの駆動軸はそれぞれスプライ
ンを持っておりかつこれらの駆動軸上にそれぞれ移動ス
リーブ６．７が゛支持されている（第２図）。移動スリ
ーブ６．７はそれぞれ駆動歯車８．９にねじ込まれてお
り、これらの駆動歯車は、従動軸２５上にはまっている
従動歯車とかみ合いかつこれを駆動する（第４図）。

電動機２が故障により停止すると、歯車３，８゜９はち
ょっとの間止まる。移動スリーブと駆動歯車との間のね
じ結合部２９　、２９ａにおける例えば摩擦力のような
、規定された機械抵抗に打ち勝った後に初めて、移動ス
リーブ６の雄ねじ２９は、作動能力のある電動ａｔの駆
動軸４上で駆動歯車８の雌ねじ３０にねじ込まれる。こ
の場合、移動スリーブ６の先端３１は、ばね２８により
予荷重をかけられた、回転軸１２の回りを揺動可能な歯
車拘束及び拘束解除レバー！０の方向に多動せしめられ
、それによって最終的にこの歯車拘束及び拘束解除レバ
ーを開展することができる。これによって、レバーｌＯ
の端部に設けられたピン１３（２４１図）は上昇せしめ
られ、このピンは、ばね！４により予荷重をかけられた
拘束板１６ａを釈放するので、この拘束板は直ちにばね
返りかつ故障により停止された駆動歯車９の軸線方向拘
束を解除する。

移動スリーブ６は歯車８にどんどんねじ込まれ、歯車拘
束及び拘束解除レバー１０はさらに広く開放される。駆
動歯車８への移動スリーブ６の全ねじ込み過程中に、第
１図及び第２図から分かるように、二重レバー１７．１
８の揺動レバ一対１７はピン１９により係合されかつそ
の際回転軸２１の回りを揺動した。

原則的には、両方の歯車拘束及び拘束解除レバー１０９
１１のうちの一方が、既に述べたように、両方の駆動歯
車のうちの一方、この場合は駆動歯車９、が移動スリー
ブ７と共に釈放される程度に開放されるまで、これら両
方の二重レバー１７．１８を個々に、他方の二重レバー
に揺動過程中に係合することなしに、共通の軸伝動装置
の回りを揺動させることができる。

その場合（健全な電動・機ｌが移動スリーブ６を駆動歯
車８にどんどんねじ込む）に初めて、他方の二重レバー
１８は二重レバー１７から揺動過程中にストッパにより
係合されかつピン２０を介して共通の複合駆動装置から
移動スリーブ７と共に駆動歯車９を引き出す。その際、
駆動歯車９の環状歯車は従動歯車３の環状歯車から滑り
出る。新たに生じたこの状態は、移動スリーブ７の環状
溝内へ飛び出ている拘束装置２３のばね荷重をかけられ
たピンにより拘束される。

故障により停止された電動機２の駆動歯車９は、今や複
合駆動装置から切り離されておりかつ健全な電動機１は
依然として動作し続けるから、移動スリーブ６はそれ以
上駆動歯車８にねじ込まれず、かくしてまだ博全な電動
機は従動歯車３を再び操作する。その上、戻り止めピン
２６が移動スリーブ６を最大引き出し位置に固定するよ
うにしである。

本発明による駆動装置は完全に対称的に、しかも一方又
は他方の電動機を切り層すことができるように、構成さ
れているこの機構は、故障により停止しているｔｓｍｓ
を、上述した回転方向に、すなわち例えば張り出し腕の
引き出し中に、複合駆動装置から切り離す。

一方の電動機が反対回転方向（例えば張り出し腕の引き
入れ）に故障により停止する場合は、故障したｌ！ｌｌ
！１機の切り雇しか行なわれるまで、駆動装置は止めら
れかつ短時間の間最初の引き出し方向に作動しなければ
ならない（張り出し腕の引き出しに相当）。その場合、
駆動装置はｆｉＥｍｓの回転方向の変化により所望の回
転方向にさらに作動することができる。

この駆動装置は、両方の電動機具故障していないが、し
かし従動側に一時的な荷負荷が生ずる場合、例えば引き
入れられ又は引き出されるべき張り出し腕が一時的に動
きにくい場合、のためにも設計されている。そのために
駆動装置は、両方の部分駆動装置を相互に複合駆動装置
から引き出すことができず又は［動歯率８，９への両方
の移動スリーブ６．７のねじ込みが、揺動レバー′Ｎ１
７，１８が歯車拘束及び拘束解除レバー１０１１１によ
る縦軸線における歯車８，９の釈放を防出するが、しか
しあとからの電ａ機の停止の際にこれらの揺動レバ一対
が、既にストッパまで揺動せしめられているため、全機
構を停止させることには至らせないように、構成されて
いる。これらの運転障害を回避するために、従動軸２５
に滑り継ぎ手が設けられており、この滑り継ぎ手の限界
トルクは、移動スリーブ６．７と駆動歯車８．９との間
の伝達されるべきトルクより明らかに小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つのｓ′Ｍ機を備えた駆動装置の一部を切り
欠いて示した断面図、第２図はＡ−Ａ範囲における第１
図の断面図、第３図は第１図のＢ方向に見た正面図、第
４図は第１図のＣ−Ｃ範囲における一部切り欠いて示し
た断面図である。 １．２・・・電動機、３・・・従動歯車、４，５・・・
駆動軸、６，７・・・移動スリーブ、８，９・・・駆動
歯車、１０．１１・・・歯車拘束及び拘束解除レバー１
２１１５−−−軸、１３＋１３ａｔ１９＋２０−−−ピ
ン、１４＋１４ａ＊２８．２８ａ−・・ばね、１６，１
６ｇ　＝−拘束板、１７．１８・・・二重レバー　２２
．２３・・・拘束装置、２５・・・従動軸、２７・・・
ハウジング、２９１２９Ｍ・・・雄ねじ、３０．３０ａ
・・拳雌ねじ クテル・ハフラング ＦＩＧ、　２ Ｃ←

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　互いに平行に伝動装置及び継ぎ手ハウジングにフラ
   ンジ止めされた２つの電動機から成り、これらの電動機
   が一緒に、両電動機のうちの一方が故障により停止する
   際に自動的に作動する機械的継ぎ手及び伝動装置を介し
   て共通の従動軸に作用する、冗長駆動装置において、 ａ）継ぎ手及び伝動装置が両電動機（１、２）のために
   対称的に構成されている ｂ）電動機（１、２）がそれぞれスプライン付き駆動軸
   （４、５）を持つている ｃ）軸（４、５）上にそれぞれ移動スリーブ（６、７）
   が支持されている ｄ）移動スリーブ（６、７）が雄ねじ（２９、２９ａ）
   を持ち、この雄ねじが駆動歯車（８、９）の雌ねじ（３
   ０、３０ａ）にねじ込まれている ｅ）駆動歯車（８、９）が、従動軸（２５）上にはまつ
   ている従動歯車（３）とかみ合う ｆ）従動軸（２５）が電動機（１、２）とは反対側にお
   いてハウジング（２７）から突き出ているｇ）ハウジン
   グ（２７）の従動側において、各駆動側ごとにばね（２
   ８、２８ａ）の荷重を受けかつ軸（１２、１５）の回り
   を揺動可能に歯車拘束及び拘束解除レバー（１０、１１
   ）が設けられている ｈ）歯車拘束及び拘束解除レバー（１０、１１）が移動
   スリーブ（６、７）の先端（３１、３１ａ）により転向
   可能であり、例えば摩擦力のような、 規定された機械抵抗に打ち勝つた後に、駆 動側が故障により停止しない移動スリーブ の先端が従動側のハウジング壁にある穴を 通る ｉ）拘束板（１６、１６ａ）の歯車拘束及び拘束解除レ
   バー（１０、１１）が端部にそれぞれピン（１３、１３
   ａ）を持つており、このピンにより、外方揺動せしめら
   れない状態で、ばね（１４、１４ａ）により予荷重をか
   けられた拘束板（１６、１６ａ）が固定される ｊ）拘束板（１６、１６ａ）が軸線方向の駆動歯車（８
   、９）の移動を拘束する ｋ）伝動装置及び継ぎ手段の中心部分に、各駆動側ごと
   に二重レバー（１７、１８）がハウジング（２７）内に
   支持されており、これらの二重レバーがピン（１９、２
   ０）によりそれぞれの移動スリーブ（６、７）に枢着さ
   れかつこれらの移動スリーブを介して歯車（８、９）と
   結合されている ｌ）二重レバー（１７、１８）が、規定された角度範囲
   において互いに関係なくかつストツパ への到達後に一緒に移動可能である ｍ）故障により停止される駆動側の拘束板の開放された
   際に、作動している駆動側の移 動スリーブがさらにねじ込まれながら、故 障により停止する側の二重レバーが移動ス リーブ及びこの移動スリーブ上にはまつて いる歯車と共に複合駆動装置から電動機の 方向に引き戻されてがら、拘束装置（２２、２３）のば
   ね荷重をかけられたピンが移動ス リーブをこの移動スリーブの最大引き戻し 位置に固定する ことを特徴とする、冗長駆動装置。 ２　戻り上めピン（２６）が、作動している部分駆動装
   置の歯車に深くねじ込まれた移動スリーブを最大引き出
   し位置に固定することを特徴とする、請求項１に記載の
   、冗長駆動装置。 ３　従動軸（２５）に滑り継ぎ手が設けられ、この滑り
   継ぎ手の限界トルクが、移動スリーブ （６、７）と駆動歯車（８、９）との間の伝達されるべ
   きトルクより小さいことを特徴とする、請求項１及び２
   のうち１つに記載の、冗長駆動装置。