JPS63501588A

JPS63501588A - 早外し機構

Info

Publication number: JPS63501588A
Application number: JP61506102A
Authority: JP
Inventors: メトカーフ、ジェフリー・ディーン
Original assignee: サンドストランド・コ−ポレ−ション
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1986-09-23
Publication date: 1988-06-16
Also published as: US4685550A; WO1987002106A1; EP0238659A1

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】早外し機構技術分野この発明は、トルク加算歯車装置を介して出力軸を駆動する一対の駆動モータを有する作動装置の早外し機構に関するものである。フラップの様な飛行制御面を位置決めする航空機の作動装置は作動器を駆動するよう一対の駆動モータを使用できる。もし一方のモータが故障すれば、連続駆動を確実にするよう必要とされる。出力軸を駆動するこの様なモータの最も経済的な連結は、作動器を作動するよう他方のモータが連続作動できることを確実にするために駆動系から故障したモータの切り離しを必要とするトルク加算歯車装置を介してなされる。早外し機構は、高い信頼度をもって出来るだけ簡単に作動し且つこ＼に説明される早外し機構によって達成される最小重量をなすべきである。

早外し機構は、丁度説明された以外の利用に有効にできる。

背景技術ウィングフラップの様な航空機飛行制御面の作動機構は、ウィングフラップに連結されたボールねじの直線的作動を生じるよう回転される回転可能なボールナツトを有する１つの型の作動器が当業分野に良く知られている。成る利用にては、作動器の不静定の動力源を設けることが必要で、これはポールナツトに駆動連結された一対の駆動モータの使用によって連成される。

この連結はトルク加算歯車装置か速度加算歯車装置のいずれかを介してでき、トルク加算歯車装置は２つの簡単な構造をなしており、従って安価である。トルク合算歯車装置において、両駆動モータはトルク加算歯車装置の１つの歯車に連結された出力軸を有し、従って連結歯車は、もし一方のモータが故障して止って回転が停止され＼ば、他方のモータの回転を阻止する。

止ったモータをトルク合算歯車装置から切り離して、これによって他方のモータが作動器を作動して動かし続けることができる分離装置を設けることが知られている。代表的なこの様な周知の従来の分離装置は、モータからトルク加算歯車装置への駆動系のクラッチ機構である。可動クラッチ部材はヨークや池の機構によってソレノイドに連結され、止ったモータ状態が検出されたときに、ソレノイドが作動されヨークを動かしてクラッチを切り離し、切り離されたクラッチを維持するようソレノイドは作動されたま＼である。この構造は、トルク合算歯車装置からの戻り駆動からのトルクの下にあってクラッチが切られている時間の間は附勢され続けなければならないクラッチを切り離すよう回転するクラッチ部材と丈夫なソレノイドによってヨークと連動する軸受装置を必要としている。

最適な従来技術は八ツマンの米国特許第３，０９１，３１６号、ザツハの米国特許第３，９１８，５６０号、コラッツの米国特許第４，３０３，１５１号、ウオーターズの米国特許第４、４４５．５９６号を含んでいる。

従来技術は、駆動部材が回転を阻止されて駆動および従動部材を連結するテーパ付ジョークラッチを用いる従動部材が戻し駆動されるときに駆動部材から従動部材を切り離す早外し機構、連結か切り離されるかのいずれかにクラッチを保持するボール止め機構、クラッチを切り離すべく釈放した後に切り離されたクラッチを保持するようボール止め機構を作動する短作動サイクル瞬時附勢ソレノイドを有する構造等に就いては何等記載していない。

発明の開示この発明の主な特長は、戻り駆動される従動部材から故障停止した駆動部材を切り離し、構造簡単で最小の重量をなし且つ高い信頼性の作動をなす早外し機構を提供することにある。この発明は、２つのモータが出力部材を駆動するトルク加算歯車装置に連結された作動装置に特に有効で、一方のモータが故障停止したときに残りのモータが出力部材を駆動できるように、早外し機構が故障したモータを駆動系統から切り離す。

上述の達成のために、早外し機構は、連結または切り離されたクラッチを保持すべくボール止め機構によってモータをトルク加算歯車装置１に連結するテーパ付ジョークラッチと、切り離すためにクラッチを釈放するようボール止め機構を作動した後にソレノイドが消勢されてボール止め機構が切り離されたクラッチを保持する短作動サイクルソレノイドを有する装置とを具備している。

この発明の目的は、最小重量の最小数の部材を有すると共に高い信頼性をもち且つ附加した軸受の必要のない回転可能な構造に関連した新規で改良された早外し機構を提供することにある。

この発明の別の目的は、一対の駆動モータがトルク加算歯車装置を介して出力部材を駆動し、一方のモータが故障して止ったときに故障したモータを駆動系統から切り離して他方のモータが出力部材を駆動し続けるよう作動でき、切り離しを行うようソレノイドの瞬時的附勢を介して作動できてその後はソレノイドを連続附勢することなく切り離しが維持される作動装置の早外し機構を提供することにある。

回転可能な駆動および従動部材を切り離すための早外し機構の特別な実施例においては、駆動部材が回転できず且つ従動部材が戻り駆動されるときに、従動部材を形成する軸と、この軸を囲んで駆動部材を形成する管状部材と、該軸の一端の溝と、この溝を取り囲む袖壁のボール溝と、膣壁の厚さより大きな直径を有した該溝内のボールと、軸の長手方向の制限された動きのために溝内を動くよう案内されポール釈放溝を有する錠止部材と、膣壁を取囲み長手方向に動くべく該軸にスプラインが切られ且つ一緒に回転するスリーブと、スリーブを管状部材に連結するテーパ付ジョークラッチと、スリーブの内側に形成され“てボールと交互に協同すべく長手方向に隔った一対のボール釈放溝と、錠止部材のボール釈放溝がボール溝と合致した釈放位置か或は錠止部材のボール釈放溝がボール溝と不一致になった錠止位置のいずれかに錠止部材を位置決めする装置とを具備しており、該スリーブ内の一対のボール釈放溝の１つがボール溝内のボールと協同して連結されたテーパ付ジョークラッチを保持するようなし、該一対のボール釈放溝の他の１つがボール溝内のボールと協同して切り離されたジョークラッチを保持するようになす。

この発明の他の目的は、駆動および従動部材間のクラッチ機構と、連結または切り離されたクラッチを保持する１つの位置と切り離し作動すべくクラッチを自由にする他の位置との２つの位置をもった可動錠止部材を有する装置と、駆動部材が止ったときに可動錠止部材を該１つの位置から他の位置に連続的に動かし且つ該１つの位置に戻すように作動できる瞬時附勢されるソレノイドを有した装置とを具備した、戻り駆動される従動部材から止った駆動部材を切り離す早外し機構を提供することにある。

この発明の更に別の目的は、モータおよびトルク加算歯車装置間の駆動系統内の駆動および従動部材と、駆動および従動部材間の切り離し自在なりラッチ装置と、連結されたクラッチ装置を保持する第１錠止装置と、切り離されたクラッチ装置を保持する第２錠止装置と、瞬時附勢されるソレノイドおよびこれにより動かされる錠止部材を有しクラッチ切り離しの後に第２錠止装置を作動して第１錠止装置を不作動にする装置とを具備した、トルク加算歯車装置から止ったモータを切り離すべく一対のモータと早外し機構とによって駆動されるトルク加算歯車装置を用いる作動装置を提供することにある。

この発明のまた他の目的は、第１、第２錠止装置がボールと一対のポール釈放溝とを有する前段に記載される様な早外し機構を提供することにある。

この発明の更にまた別の目的は、切り離し自在なりラッチ装置がテーパ付ジョークラッテである前段に記載される様な早外し機構を提供することにある。

この発明のまた更に他の目的は、スリーブが従動部材に対してスプラインが切られ、テーパ付ジョークラッチがスリーブおよび駆動部材に連結するジョーを有している前段に記載される様な早外し機構を提供することにある。

図面の簡単な説明第１図はトルク加算歯車装置と関連した一対のモータを示す概要図、第２図はモータの１つにおける関連した早外し機構を示す中央垂直断面図、第３図は第２図の３−３線に沿った拡大部分図である。

早外し機構は、出力部材を駆動するトルク加算歯車装置を介して連結された２つの別個のモータを用いる作動装置に特に有効であるように記載される。第１図に示される様に、一対のモータ１０，１２は夫々出力軸１４．１６を有しており、ポールネジ作動器のボールナツトのような可動部材に連結できる軸２４の歯車２２と噛合う歯車１８．２０が各々設けられている。

モータ１０，１２は流体モータや電動機とすることができ、第２図に示されるモータの特別な実施例は電動機である。両モータ１０，１２が作動されるときに、回転が出力軸２４に与えられ、歯車２２を介してトルク加算がなされる。両モータ１０，１２が歯車２２に直接連結されているので、もし一方のモータが故障して止まれば、出力軸２４を回転することができない。

故障したモータは止ったモータとなってモータ出力軸の回転を停止して歯車２２の回転を阻止する。こ＼に記載される早外し機構は停止したモータを駆動系統から切り離すようなし、これによって他方のモータが歯車２２を介して出力軸２４を作動して駆動するよう続けることができる。

モータ１０が第２図に特に示されており、固定子３１を取付けるケース３０を有している。回転子６２が、軸受３４，３５によってモータ１０のケース３０内に回転可能に取付けられた駆動部材を形成する管状部材３３に固着されている。モータ１０は、従動部材を形成する出力軸１４を有する。出力軸１４は、一対の軸受３６．３７によって管状部材３３内に回転可能に支持されている。

固着手段４１による如くしてもモータ１０のケース３０の端部に固着されたハウジング４０は固着手段４３によってハウジング４０に固着されるカバー４２を有しており、この様な構成にて早外し機構を収納している。

早外し機構は、一対のクラッチ部材の噛合うジョーな有した第３図に特に示されるテーパ付ジョークラッチを有する。一方のクラッチ部材４５はテーパ付ジョー４６を有し、管状部材３３の一端に一体的に形成されている。他方のクラッチ部材４８はテーパ付ジョー４９を有し、出力軸１４により形成される従動部材にスプライン５１にて連結されたスリーブ５０と一体的に形成されており、これによってスリーブ５０は長手方向に動くことができるように一緒に回転すべく連結されている。

十分に説明され且つ第２図に示される様な部材によって、モータ１０の作動は、テーパ付ジョークラッチを介してスプライン付スリーブ５０を回転する管状部材３３の回転による出力軸１４の回転にもとづいている。

また、早外し機構は、係合したテーパ付ジョークラッチを保持する第１の錠止装置と、切り離されたジョークラッチを保持する第２の錠止装置とを有する。これら第１、第２の錠止装置はスリーブ５０の内側に形成された一対のＶ字形ボール釈放溝５４．５５と、第２図に１つが示されている複数個の円周方向に間隔を置いたボール５６と、ボール５６の１つを夫々受けるべく符号５７が１つに付けられ且つ説明される構造の溝を形成する出力軸１４の管状部分の壁５８に形成された複数個の円周方向に間隔を置いたボール溝５７とを有する。第２図に示される様に位置されたボール５６によって、ボール５６はボール釈放溝５４内に十分に位置され、テーパ付ジョークラッチのクラッチ部材を連結状態に錠止するように作用する。ボール５６をボール釈放溝５５内に位置するように第２図で見て左方向に向って動かされるスリーブ５０によって、テーパ付ジョー４６．４９は噛合が外されてクラッチが切り離される。

ボール５６は、出力軸、１４の長手方向に動くようでき且つ袖壁５８によって形成される溝孔内に弛く嵌合する。プランジャの形の錠止部材６０によってボール釈放溝５４．５５のいずれか１つに十分に位置されるようになる。錠止部材６０は、貫通して延びるビン６１により制御されるように溝孔内の長手方向の動きが制限され、袖壁５８に形成された開口６２の寸法内を前後に動くようできる。錠止部材６０は、溝孔内の基部に容れられたばね６６によってバンパー６４に対して図示の位置に向って押圧される。また、錠止部材６０は第２図に示される様に不作動位置にボール釈放溝６５を有してお１ハこれによって錠止部材６０の主部分がボール５６の下に位置する。ボール５６は軸１４の壁５８の厚さよりも直径が大きく、従ってボール５６はスリーブ５０のボール釈放溝の１つに十分に位置される。

短作動サイクルソレノイド７０がハウジング４０に取付けられている。接極子板７１はビン６１を介して錠止部材６０に連結された環状部７２を有している。

ソレノイド７０の附勢によって接極子板７１が右方に向って引張れ、出力軸１４の壁５８のボール溝５７と錠止部材６０のポール釈放溝６５とを一致するようになすばね６３に対して右方に錠止部材６０を動かすようなし、これによってボール５６は錠止部材６０のボール釈放溝６５内に落ちてボール釈放溝５４．５５の一方または他方から外れ出ることができる。

正常作動にて、モータ１０．＋２は各出力軸１４゜１６を介して出力軸２４を駆動する。通常の感知機構（図示しない）力；出力軸を駆動できない故障したモータを検出したときに、特定のモータのソレノイド７０が瞬間的に附勢されて接極子板７１を引張り、ボール釈放溝６５がボール溝５７と一致するよう右方に錠止部材６０が動かされる。トルク加算歯車装置から逆駆動される出力軸１４にもとづくテーパ付ジョークラッチからもたらされる軸方向の力によって第２図に見られる様に左方に向って押圧されるスリーブ５０のボール釈放溝５４のカム作用により助けられてボール釈放溝６５内に内側にボール５６が落ちることができる。

スリーブ５０を左方に向って押圧する軸方向の力はボール釈放溝５５をボール溝５７と、瞬間的に附勢されるだけのソレノイド７０と一致するようになし、ばね６３は第２図に示される位置に錠止部材６０を左方に戻し動かし、切り離されたクラッチを維持するようにボール釈放溝６５の右方に対する錠止部材６０の主部分がポール釈放溝５５内に十分位置されたボール５６を位置決めできる。ジョーの切り離しを維持するよう十分な距離スリーブ５０を動かすべくポール釈放溝５５内のボール５６のカム作用のためにクラッチ歯４６゜４９の分離が十分である。クラッチのジョーによってスリーブ５０に作用される軸方向の力の大きさはジョーに形成されたテーパにより決められる。切り離されたクラッチによって、他方のモータはトルク加算歯車装置を介して可動部材を作動し続けることができる。

ソレノイド７０は短時間附勢されることだけが必要で、従ってその大きさはクラッチの切り離しを維持するよう連続附勢されるソレノイドの寸法よりも大いに小さくできる。連結または切り離されたクラッチの維持は、ボール５６とボール釈放溝５４を有しクラッチを保持する第１の錠止装置を釈放するよう瞬間的に作動できるだけのソレノイドを有した機械的に作用する構造を介してなされる。テーパ付ジョークラッチが切り離された後に、ソレノイドは消勢されて、ボール５６とボール釈放溝５５を有する第２の錠止装置が切り離されたクラッチを維持するようできる。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】１．駆動および従動部材間のクラツチ機構、連結か或は切り離されたクラツチを保持する１つの位置とクラツチを動かすべく自由にする他の位置との２つの位置をもつた可動錠止部材を有する装置、駆動部材が止つたときに可動錠止部材を該１つの位置から他の位置に連続的に動かし且つ該１つの位置に戻すように作動できる瞬間附勢されるソレノィドを有する装置を備えた、戻り駆動される従動部材から止つた駆動部材を切り離す早外し機構。２．駆動部材が停止されて可動錠止部材が他の位置にあるときに切り離し位置にクラツチ機構を押圧するようにクラツチ機構がテーパ付ジヨークラツチである請求の範囲第１項記載の早外し機構。３．可動錠止部材を１つの位置に押圧するよう可動錠止部材に作用するばねを有する請求の範囲第１項記載の早外し機構。４．スリーブが従動部材の長手方向に動くようでき且つスプラインが切られており、クラツチ機構がスリーブおよび従動部材側にある請求の範囲第１項記載の早外し機構。５．駆動および従動部材間のテーパ付ジヨークラツチ機構、連結または切り離された位置のクラツチ機構を１つの位置にて保持して他の位置にてクラツチ機構の動きを自由にする２つの位置をもつ可動錠止部材を有する装置、可動錠止部材を該１つの位置から他の位置に連続的に動かし且つ該１つの位置に戻すように瞬時附勢されるソレノイドを有する装置を備え、クラツチ機構を切り離すようなす該他の位置に可動錠止部材があるときにテーパ付ジヨークラツチによつて軸方向の力が生じられる、戻り駆動される従動部材から停止された駆動部材を切り離す早外し機構。６．モータおよびトルク加算歯車装置間の駆動系統内の駆動および従動部材、駆動および従動部材間の切り離し自在なクラツチ装置、連結されたクラツチ装置を保持する第１錠止装置、切り離されたクラツチ装置を保持する第２錠止装置、瞬時附勢されるソレノイドおよびこれにより動かされる錠止部材を有しクラツチ切り離しの後に第２錠止装置を作動して第１錠止装置を不作動にする装置を備えた、トルク加算歯車装置から停止したモータを切り離すべく一対のモータおよび早外し機構によつて駆動されるトルク加算歯車装置を用いる作動装置。７．第１、第２錠止装置がボールと一対のボール釈放溝とを有する請求の範囲第６項記載の早外し機構。８．切り離し自在なクラツチ装置がテーパ付ジヨークラツチである請求の範囲第６項記載の早外し機構。９．従動部材に対してスプラインが切られたスリーブを有し、切り離し自在なクラツチが、スリーブに一方の連結部分があつて従動部材の他方の連結部分がある該連結部分を有したテーパ付ジヨークラツチである請求の範囲第６項記載の早外し機構。１０．駆動および従動部材を連結する一対のクラツチ部材を有するテーパ付ジヨークラツチ、テーパ付ジヨークラツチを切り離すよう軸方向に動くべく該クラツチ部材の１つを取付ける装置、軸方向の動きに対して該１つのクラツチ部材を錠止する装置、駆動部材の回転が妨げられるときに従動部材の回転に応答してテーパ付ジヨークラツチが切り離しできるように該錠止装置を釈放すべく附勢できるソレノイド装置、ソレノイド装置が消勢された後に切り離されたテーパ付ジヨークラツチを保持する装置を備えた、同軸の回転自在な駆動および従動部材を有し駆動部材の回転が妨げられるときに作動できる駆動系統の早外し機構。１１．ボールと、１つのクラツチ部材に形成されたボール釈放溝と、該１つのクラツチ部材に対して固定されたボール溝と、該ボール釈放溝およびボール溝内に位置されるボールを保持する錠止部材とを錠止装置が有している請求の範囲第１０項記載の早外し機構。１２．錠止部材はソレノイド装置に連結されて且つボール溝と一致して位置決めできるボール釈放溝を有し、ソレノイド装置が附勢されるときにボールが１つのクラツチ部材のボール釈放溝から出て該１つのクラツチ部材の軸方向の動きを自由にするようできる請求の範囲第１１項記載の早外し機構。１３．切り離されたテーパ付ジヨークラツチを保持する装置は、テーパ付ジヨークラツチが切り離されるときにボール溝と一致して位置決めされる１つのクラツチ部材上の第２のボール釈放溝と、ソレノイド装置が消勢されるときに該１つのクラツチ部材の第２のボール釈放溝内にボールを保持する位置に錠止部材を押圧するばねとを有している請求の範囲第１２項記載の早外し機構。１４．１つのクラツチ部材におけるボール釈放溝はほぼＶ字形で、ボールが十分中に載座するように該１つのクラツチ部材に軸方向の力を作用するようになつた請求の範囲第１３項記載の早外し機構。１５．駆動および従動部材を連結するテーパ付ジヨークラツチ、連結または切り離されたジヨークラツチを保持するボール止め機構、ジヨークラツチを切り離すべく釈放した後に切り離されたジヨークラツチを保持するようボール止め機構を作動する短作動サイクルソレノイドを有する装置を備えた、駆動部材の回転が妨げられて従動部材が戻り駆動されるときに駆動部材から従動部材を切り離す早外し機構。１６．従動部材を形成する軸、該軸を取囲み且つ駆動部材を形成する管状部材、軸の一端の溝、該溝を取囲む軸壁のボール溝、該軸壁の厚さより大きな直径を有した該溝内のボール、該軸の長手方向の制限された動きのために該溝内を可動案内され且つボール釈放溝を有する錠止部材、該軸壁を取囲み長手方向に動き且つ一緒に回転すべくスプラインが切られたスリーブ、スリーブを該管状部材に連結するテーパ付ジヨークラツチ、スリーブの内側に形成され該ボールと交互に協同すべく長手方向に隔つた一対のボール釈放溝、錠止部材のボール釈放溝とボール溝が合致する釈放位置か或は錠止部材のボール釈放溝がボール溝とずれる錠止位置のいずれかに錠止部材を位置決めする装置を備え、該スリーブの一対のボール釈放溝の１つがボール溝内のボールと協同して連結されたテーパ付ジヨークラツチを保持するようなし、一対のボール釈放溝の他の１つがボール溝内のボールと協同して切り離されたテーパ付ジヨークラツチを保持するようなす、駆動部材が回転できずに従動部材が戻り駆動されるときに回転可能な駆動および従動部材を切り離す早外し機構。７．錠止部材位置決め装置は、釈放位置に錠止部材を動かすソレノイドと、錠止部材を錠止位置に押圧すべくソレノイドに対抗して作用するばねとを有している請求の範囲第１６項記載の早外し機構。