JPS63167148A - 歯車回転アクチュエータ - 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】 の 本発明は、アクチュエータ系統に関するものであり、−
Ｍ詳細には、遊星歯車列を介してモータにより駆動され
る出力軸を有している系統に関するものである。

ＬＬα１Ｌ 歯車回転アクチュエータは、普通に飛行機の制御装置に
使用されている。これらのアクチュエータは、しばしば
、機関ナセルや、飛行機の翼の前縁及び後縁の内部のよ
うな非常に窮屈な領域の中に置かれる。飛行機構造にお
いては、空間及び重量に制限があり、空力抵抗を減少す
ることに関心があるので、飛行機制御装置の設計者は、
そのためのアクチュエータの寸法を最小にするように努
力している。

月並みなアクチュエータは、典型的には、回転されるよ
うにされた出力軸と、駆動モータと、出力軸を回転させ
るために出力軸に駆動装置を連結するための構造物とを
含んでいる。このようなアクチュエータ系統の一つの応
用は、ジェット機関ノズルフラップを回転させるためで
ある。全体のアクチュエータ系統は、機関のナセルの内
部に含まれており、従来は、このような系統は、空間的
に効率的ではなかった。

上述の系統の主な問題は、駆動ユニット及び出力軸が、
別個の空間を占めていたことにある。駆動ユニットによ
り占められる空間量は、重要である。

ナセルは、駆動モータを包囲するために拡大されなけれ
ばならず、これは抵抗の望ましくない増加を生じさせる
。

８ｆ　　　　’　　　　　　　−７ｇ 簡単で、小形の歯車回転アクチュエータ系統を得ること
が、本発明の主な目的である。

ｏ　　ｔｆ　゛　７か　の 本発明によると、外部駆動表面を有する回転出力軸が、
駆動表面と軸方向に重なり合っている関係に内部中空部
分を形成している。駆動モータが、少なくとも、部分的
に、出力軸の中空部分の内部に取り付けられており、ま
た、好適には、出力軸を駆動するために、遊星歯車系統
を介して連結されている。駆動モータを出力軸の内部に
置くことにより、本質的に、出力軸それ自体に対しては
、はんの小さな空間要求があるだけである。

流体駆動モータが使用される場合には、空間利用を最大
とし、また、構造を簡単とするために、流体供給導管及
び帰還導管が、軸の内部に、軸の中心に沿って同心の様
式で配置される。

本発明の他の特徴は、出力軸を直接的に駆動するために
、協同される軸方向に延びている指を有している円筒形
状の本体を有している歯を設けられたリング要素を備え
ていることである。これらの指は、出力軸に固定されて
おり、また、固定されたリング要素の上のスロットの内
部を案内される。

本発明による構造物は、また、月並みな系統においては
、通常必要とされ一部分が省略されるという理由により
、重量的に効果的である。軸の内部の遊星歯車系統は、
軸受機能を果たし、出力軸を回転するように支持するた
めの別個の構造物の必要を回避させる。ｆｒ車糸系統び
出力軸も、また、モータを支持しており、これにより、
月並みな系統に発見されるモータ取り付は構造物を省略
させる。

流体モータを有している本発明によるｉ遺物の他の利点
は、遊星歯車系統が、自己潤滑されることである。非常
に効率的なモータにおいても普通である流体の少量の漏
れが、歯車系統を潤滑するのに十分である。モータが、
出力軸の内部に歯車列と同一の空間を占め、また、歯車
列に近接しているので、漏れる流体は、自然に歯車の上
を流れ、系統の保守を最小にする。

全体に渡り、本発明による系統は、構成及び保守が簡単
であり、重量が軽く、空間的に効率的である。

以下１本発明をその実施例を示す添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図には、ジェット機関ノズルフラップの上に使用さ
れるような従来技術のアクチュエータ系統が、１０によ
り示されている。このアクチュエータ系統１０は、一般
的に、出力軸１２と、出力軸１２のための駆動モータ１
４とから成り立っている。出力軸１２は、機関防火壁１
８の中の開口の内部に、軸受２０により回転するように
支持されている。

第１図に示された配置においては、モータ１４及び軸１
２の一部分２２は、防火壁１８の外面２４に露出されて
いる。ナセル２６が、防火壁１８に取り付けられており
、また、モータ１４及び軸部分２２を包囲しており、ア
クチュエータ系統を流線形とし、保護していする。ナセ
ル２６により包囲されている空閏が、実在していること
、それ故、駆動モータ１４の上のナセル２６の部分が、
実質的な抵抗に責任を持つことが見られることができる
。

本発明によるアクチュエータ系統が、第３図に３０によ
り、また、第８図においては、２３０により、防火壁３
２に取り付けられて示されている。これらの２個のアク
チュエータ系統は、主に、各系統に対する駆動モータの
配置において相違しており、また、第３〜６図に、機械
的に表現された実施例が、理解を容易とさせるために、
第７図に略図によっても示されている。第３〜５図に示
されたアクチュエータ系統３０は、中空の出力軸３４を
有しているが、これは、飛行機３７の上のノズルフラッ
プ３６のような制御装置に駆動的に連結されるようにさ
れた外表面３５を有している０回転が、出力軸３４に、
回転人力モータ３８により、一般的に４０により現され
ている遊星歯車組立体を介して与えられる。加圧された
流体の供給を受けるようになっている制御系統４１を介
して遂行されるモータ３８の作動は、出力軸３４の内面
に対して滑動自在に受は取られている出力輪歯車４２の
回転を生じさせる０輪歯車４２は、円筒形状の本体４４
を有しているが、この本体４４は、輪歯車４２が駆動さ
れると、出力軸３４を回転させるために、出力軸３４に
固定的に取り付けられた、第３図において、右方向に軸
方向に延びている２個の指４６を有している。

アクチュエータ系統３０は、防火壁３２の上に、主とし
て、２個の固定された輪歯車４ｇ、５０により支持され
ている１輪歯車５０は、遊星歯車組立体４Ｇに軸方向に
重なり合っている円筒形状のゲージング５２を有してい
るが、これは、出力軸３４の外表面３５の直径に実質的
に適合している外側表面５４を有している。

輪歯車５０の自由な環状縁５６が、防火壁３２に最も近
接している出力軸３４の自由縁５８に接触している。

出力輪歯車４２は、歯車組立体４０の上の遊星歯車６０
とかみ合い且つそれにより駆動される歯５９を有してい
る。第４及び５図に示されるように、輪歯車４２の上の
指４６は、輪歯車５０の中のスロット６１の中を周辺方
向に滑動する。各スロット６１は、その端部を止め面６
２により境界されているが、これらの止め面６２は、指
４６に接触し、それらの回転を限定する。

指４６と、スロット６１との間の寸法的な関係は、図示
された実施例においては、約７５°の回転範囲が許され
るようなものとなっている。指４６の自由端部６３は、
スロット６１の内部の指４６の部分よりも、より狭く、
出力軸３４の厚くされた部分６６の中に形成されたソケ
ット６４の中に緊密に受は入れられている。

ボルト６８が、出力軸３４及び自由端部６３を通過し、
それらの連結を固定的に確保している。２１１！ｇの指
が示されているが、これは、考慮されている回転範囲に
部分的に依存する設計上の問題である。

モータ３８の作動は、モータ軸フ２の上の出力歯車フ０
を回転させる。第−及び第二の月並みに連結された減速
遊星歯車の組フ４、フロが、歯車フ０から、歯車組立体
４０の上の太陽歯車７８に運動を伝達する。出力歯車７
０は、歯車の組７４に対する太陽歯車８２と一体である
か、又は、さもなければ、それに連結されている輪歯車
８０にかみ合っている。遊星歯車８４．８６が、輪歯車
５０の内部において、歯車組立体４０の上の太陽歯車フ
８の上へ遊星歯車８６から伝達される運動により動く、
太陽歯車フ８は、歯９０を、遊星歯車６０の上の歯切り
された部分９１とかみ合わされている。

遊星歯車６０は、輪歯車５０及び固定された輪歯車４８
の上のｔＩＩ９２と、かみ合わされている。固定された
輪歯車５０の上の歯９３は、同様に、遊星歯車６０とか
み合っている。

出力軸３４は、その長さに沿って中空となっている。歯
車組立体４０及び歯車組７４．７６は、防火壁３２に隣
接して出力軸３４の内側面４３によって境界されるくぼ
み、又は、中空部９４の内部にある。モータ３８も、ま
た、中空部９４の中にあり、また、モータ軸７２の軸心
９６は、出力軸３４の回転軸心９８から放射方向に間隔
を置かれるように配置されている。モータ３８は、それ
が出力軸３４の中空部の内部にあることにより、出力軸
３４それ自体が占める空間よりも、より多くの空間を何
ら必要としない。従って、非常に小形の構造物となり、
第１図に示される、モータ１４の全部が出力軸１２の外
部にある従来技術の構造物の、推奨される代わりとなる
。それ故、モータ空間の効果的に１００＄の節減が、第
１図の横遺物に対して２本発明の使用を介して達成され
る。

モータ３８は、好適には、流体モータであることが望ま
しい。本発明の他の特徴は、流体回路を形成するように
同心の導管１００．１０２を備えたことにある。

より小さな導管１００は、流体供給通路を形成し、また
、流体帰還通路１０４が、導管１００の外表面と、導管
１０２の内に面との間に形成されている。

中空部９４の内部の組立体は、ブラケット１１０を含ん
でいるが、このブラケット１１０は、導管１０２の外表
面１１４を緊密に受は取るように、内孔１１２を有して
いる。シール１１６が、内孔１１２を境界している表面
１１８と、導管１０２の外表面との間に介装されている
。

歯車組立体４０及び歯車の組７４，７６は、このように
して、室１２０の内部に有効にシールされる。室１２０
は、それ自体で完備された歯車アクチュエータを与える
ように歯車潤滑剤を充てんされる。

単一のアクチュエータが図示されたが、本発明は、また
、このようなアクチュエータに対して種々の他の配置も
考慮しているものである。例えば、図示された２個のア
クチュエータ系統が、トルクｔ！−合計する様式に歯車
連結された二重流体モータと共に使用されることもでき
る。速度の合計も、また、系統の性能に一層の融通性を
与えるために利用されることかできる。

従来技術に対して、出力軸を駆動するために指を協同さ
れた可動の輪歯車４２の利点を、第２及び６図に関して
説明する。第２図には、従来技術の構造が示されており
、これは、一体の取り付は内孔１２４を有する円筒形状
の内部に歯車を設けられたゲージング１２２から成り立
っている。放射方向に突出している、回転自在な出力部
材１２６が、ケーシング壁の中のスロット１２８の中を
、ある予定された範囲内において動く。出力部材１２６
は、ケーシング１２２の放射方向外部の制御装置く図示
されていない）に連結される。

第６図には、本発明による構造が、ケーシング１２２に
対応する同様なケーシング５２の中に示されているが、
このゲージング５２は、ゲージング１２２と同一の直径
のものであり、また、取り付はボス１２４を協同されて
いる。第６図の出力部材は、２個の指４６から成り立っ
ており、これらは、ケーシング５２の内部において、ケ
ーシング５２の中のスロット６１の内部を回転するよう
に駆動されるようになっている。指４６を介するトルク
の適用は、ケーシング５２の外表面５４の直径の内部で
最大とされる。良好に包囲された、軽量の、高トルク軸
アクチュエータが、このようにして、本発明により作ら
れた構造物により得られる。

第８図に示された系統は、前に述べられたように、第３
図の実施例に対応して、出力輪歯車２４２により駆動さ
れる出力軸２３４を有しているが、出力輪歯車２４２は
、協同される指２４６を、出力軸２３４にボルト２６８
により固着されている。出力軸２３４は、例えば、前に
述べられた実施例におけるように、飛行機３７の上の制
御面３６に連結される。流体的に制御されるモータ２３
８からの回転運動は、遊星歯車組立体２４０を介して出
力歯車２４２へ伝達されるが、この出力歯車組立体２４
０は、基本的には、歯車４８．５０．６０及びフ８を含
んでいる前に述べられた系統と同一である。この系統２
３０は、前に述べられた実施例におけるように、防火壁
３２から、固定された輪歯車２４８．２５０により支持
されている。

第８図の系統と、第３図の系統との間の主な相違は、モ
ータ駆動軸２３８が、出力軸２３４の軸心の上に中心法
めされており、また、歯車の組７４．７Ｂが、より一層
直接的駆動のために省略されていることにある。

そらせ板２６０が、歯車組立体２４０が内部にある室２
６２をシールしている。そらせ板２８０は、開口２６４
を有しているが、これは、モータ出力軸２３８のための
ゲージング２６６を緊密に受は入れている。モータ２３
８は、太陽歯車２６７（はぼ太陽歯車７８に対応してい
る）を駆動するが、太陽歯車２６７は、遊星歯車２フ０
を駆動し、この遊星歯車２７０は、出力輪歯車２４２及
び出力軸２３４を駆動する。

このアクチュエータ系統は、出力軸及びモータに対する
取り付は構造物を支持するために通常は使用されている
軸受を解消させることを許す、モータ及び伝導装置構造
物は、軸の中に組み込まれており且つ軸の一体部分であ
るので、取り付は及び軸受機能は、軸の内部において遂
行される。軸の軸受、月並みなモータ取り付は構造物の
解消及び′　前に述べられた同心の供給管路及び帰還管
路は、この小形のアクチュエータ系統の非常に簡単な設
置を可能とさせる。全体と−して、設備が簡単化される
こと、部品が減少されること、その結果、全体の構造物
の重量が、従来技術の系統に比べて減少されることが見
られることができる。

１１へ１１ 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているので
、簡単で、コンパクトな、改良された歯車回転アクチュ
エータ系統を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術の歯車回転アクチュエータの略図、
第２図は、放射方向に突出している出力要素を有してい
る従来技術のアクチュエータ系統の出力部分の略図、第
３図は、本発明によるアクチュエータ系統の断面図、第
４図は、第３図の４−４線による断面図、第５図は、第
３図の５−５線による断面図、第６図は、第２図に示さ
れたアクチュエータ系統の出力部分と同様ではあるが、
本発明により作られたアクチュエータ系統の出力部分の
略図、第７図は、第３図に示された構造物を示す略図、
第８図は、本発明によるアクチュエータ系統の変形実施
例を示す部分的斜視図である。 ３０．２３０・・・アクチュエータ系統、　３４．２３
４・・・出力軸、３８．２３８・・・回転人力モータ、
４０．２４０・・・遊星歯車組立体、４２，２４２・・
・出力輪歯車、４６，２４６・・・指、４４・・・円筒
形状本体、４８．５０．２４８．２５０・・・固定輪歯
車、６０・・・遊星歯車、６１・・・スロット、　　７
Ｇ、２７Ｇ・・・出力歯車、フ４．７６・・・減速遊星
歯車組、８０・・・輪歯車、９０．９３・・・歯、９４
・・・中空部、１００．１０２・・・導管、１２０・・
・室、２６０・・・そらせ板、２６６・・・モータ出力
軸用ケーシング、２６７・・・太陽歯車。 特許出願人代理人　曾　我　道　照１．゛−′、・　−
！− ：’；、・！”、”’、’ Ｆｌ（、ｌ従妄誇ａ斤

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．支持体へ連結するための改良された回転駆動構造物
   において ある外径を有している外部駆動面を有している回転出力
   軸と 出力要素を有している駆動モータと モータの出力要素を出力軸に連結し、駆動モータが作動
   されると、出力軸が回転可能に駆動されるようにするた
   めの、出力軸に固定的に係合している回転可能な手段を
   含んでいる連結手段と支持体に固定的に取り付けられ、
   回転出力軸と同軸心関係にあり、前記駆動モータが作動
   されると、回転可能な係合手段の運動を案内するための
   手段を有している環状部材と から成り立っていることを特徴とする回転駆動構造物。
2. ２．前記回転を案内するための手段が、前記環状部材の
   中の円弧状のスロットから成り立っており、また、前記
   出力軸に固定的に係合している手段が、スロットの内部
   を案内されて動く指から成り立っている特許請求の範囲
   第１項記載の回転駆動構造物。
3. ３．前記出力軸が、駆動面と軸方向に重なっている関係
   に中空部分を形成しており、駆動モータが、少なくとも
   部分的に出力軸の中空部分の内部にあるように駆動モー
   タを取り付けている手段を有している特許請求の範囲第
   １項記載の回転駆動構造物。
4. ４．協同されるノズルフラップを有する機関を有してい
   る飛行機と組み合わされており、また、出力軸をノズル
   フラップに作動的に係合させるための手段が設けられて
   いる特許請求の範囲第１項記載の回転駆動構造物。
5. ５．前記出力軸に固定的に係合している手段が、円筒形
   状の本体を有しており、また、指が前記本体から軸方向
   に突出している特許請求の範囲第２項記載の回転駆動構
   造物。
6. ６．前記駆動モータが、流体的に作動され、流体供給及
   び帰還導管を協同されており、また、導管が相互に及び
   出力軸の回転軸と同軸心に整列されるように導管を取り
   付ける手段を有している特許請求の範囲第３項記載の回
   転駆動構造物。
7. ７．前記環状部材及び出力軸が、環状要素の軸方向の組
   み合された範囲と、出力軸との間に空間を協同して形成
   しており、連結手段及び駆動モータが、前記空間の内部
   に横たわっている特許請求の範囲第３項記載の回転駆動
   構造物。