KR101863691B1 - 밸브 액추에이터 토크 리미터 - Google Patents

밸브 액추에이터 토크 리미터 Download PDF

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Abstract

밸브 액추에이터 토크 리미터(103)는, 축 방향으로 양방향 이동가능하고 사용시 밸브 액추에이터 구동 샤프트(202)의 회전을 야기하도록 회전가능한 이동가능 샤프트(208)를 포함한다. 토크 리미터는, 이동가능 샤프트에 장착된 브레이크 디스크(214), 브레이크 디스크의 제1 측에 위치하는 제1 마찰 장치(216A), 및 브레이크 디스크의 제2 측에 위치하는 제2 마찰 장치(216B)를 더 포함한다. 사용시, 브레이크 디스크와 제1 마찰 장치 또는 제2 마찰 장치 간의 접촉에 의해, 이동가능 샤프트를 회전시키는 모터(302)가 정지된다. 토크 리미터는, 또한, 적어도 브레이크 디스크, 제1 마찰 장치, 및 제2 마찰 장치를 수용하는 케이싱(102), 및 브레이크 디스크에 대한 제1 마찰 장치 및/또는 제2 마찰 장치의 위치를 조절하기 위한 조절 장치(224A, 224B)를 포함한다. 조절 장치는 케이싱의 외부로부터 작동가능하다.

Description

밸브 액추에이터 토크 리미터{VALVE ACTUATOR TORQUE LIMITER}
본 발명은 토크 리미터에 관한 것이다.
밸브 액추에이터 등의 모터 구동형 기동 메커니즘에 가해지는 힘은 종종 토크 감지 장치에 의해 제어되며, 이러한 토크 감지 장치에서는, 일단 토크의 미리 설정된 값에 도달하면 기동 메커니즘의 토크 반응을 이용하여, 구동 모터에 전달되는 힘을 연결 해제한다. 통상적인 모터 구동형 기동 메커니즘은 웜과 휠을 구비할 수 있고, 여기서, 웜 샤프트는 스프링에 대하여 축 방향으로 이동할 수 있고, 웜 샤프트의 편향이, 웜 휠과 액추에이터 출력에 인가되는 토크의 측정값이다. 그 결과 발생하는 편향을 이용하여, 토크 리미트 스위치와 컨택터에 의해 전기 모터를 스위칭 오프할 수 있고, 또는, 적절한 밸브 시스템을 통해 유체 구동 모터를 연결 해제할 수 있다. 이러한 유형의 토크 리미터의 일례가 GB1446005에 개시되어 있다.
종래에는, 토크 리미터가 모터의 단부 상에 위치하였으며, 이는 그 위치에서 웜 샤프트를 접근할 수 있고 적응시킬 수 있기 때문이다. 그러나, 일부 경우에, 분리가능 모터가 채용되는 밸브 액추에이터 등에서, 토크 리미터는 그 위치에 있을 수 없으며, 그 이유는 모터 하우징의 밀폐된 단부에서 모터 샤프트에 접근할 수 없기 때문이다. 이에 따라, 토크 리미터를 인보드로 이동시킬 필요가 있으며, 이렇게 조절하는 것은 쉽지 않다.
본 발명의 실시예들은 전술한 사항들 중 적어도 일부를 다루려는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 밸브 액추에이터 토크 리미터를 제공하며, 이러한 밸브 액추에이터 토크 리미터는, 축 방향으로 양방향 이동가능하고, 사용시 밸브 액추에이터 구동 샤프트의 회전을 야기하도록 회전가능한 이동가능 샤프트; 이동가능 샤프트에 장착된 브레이크 디스크; 브레이크 디스크의 제1 측에 위치하는 제1 마찰 장치; 브레이크 디스크의 제2 측에 위치하는 제2 마찰 장치로서, 사용시 브레이크 디스크와 제1 마찰 장치 또는 제2 마찰 장치 간의 접촉에 의해, 이동가능 샤프트를 회전시키는 모터를 정지시키는 것인, 제2 마찰 장치; 적어도 브레이크 디스크, 제1 마찰 장치, 및 제2 마찰 장치를 수용하는 케이싱; 및 브레이크 디스크에 대한 제1 마찰 장치 및/또는 제2 마찰 장치의 위치를 조절하고, 케이싱의 외부로부터 작동가능한, 조절 장치를 포함한다.
제1 마찰 장치 및/또는 제2 마찰 장치는 기어를 갖는 마찰 디스크를 포함할 수 있다. 조절 장치는, 제1 마찰 디스크 및/또는 제2 마찰 디스크의 기어에 연관된 웜 구동 기어를 포함할 수 있다. 웜 구동 기어는 스레드 부분(threaded portion)을 갖는 긴 부재를 포함할 수 있고, 이러한 스레드 부분은 사용시 스레드 부분에 연관된 기어와 체결한다. 웜 구동 기어의 일부분은 케이싱의 애퍼처(aperture)를 통해 돌출될 수 있다. 돌출되는 부분은, 스크류 드라이버 등의 도구를 사용하여 조절을 보조하기 위한 슬롯 등을 포함할 수 있다. 웜 구동 기어의 외측 단부에 인접하여 잠금 장치를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 제1 마찰 디스크에 연관된 하나의 웜 구동 기어 및 제2 마찰 디스크에 연관된 다른 하나의 웜 구동 기어인, 두 개의 웜 구동 기어가 존재한다.
조절 장치는, 사용시 모터와 구동 샤프트 사이의 위치에서 케이싱을 통해 접근가능할 수 있다.
이동가능 샤프트는, 사용시 구동 샤프트 상의 웜 기어와 체결하는 웜 샤프트를 포함할 수 있다.
케이싱은 이동가능 샤프트를 적어도 부분적으로 수용할 수 있다. 케이싱은, 사용시 모터를 수용하기 위한 제1 케이싱 부품; 토크 리미터의 부분들을 수용하기 위한 제2 케이싱 부품; 토크 리미터의 부분들을 수용하기 위한 제3 케이싱 부품; 및 사용시 구동 샤프트(202)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 밸브 액추에이터를 제공하며, 이러한 밸브 액추에이터는, 밸브를 개방/폐쇄하기 위한 구동 샤프트; 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터; 및 본 명세서에서 대략적으로 설명하는 바와 같은 토크 리미터를 포함한다.
케이싱은 토크 리미터의 부품들 및 밸브 액추에이터의 부품들을 적어도 부분적으로 수용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 본 명세서에서 대략적으로 설명하는 바와 같은 밸브 액추에이터 및 밸브를 포함하는 밸브 조립체를 제공한다. 밸브 조립체는 제2 스테이지 기어박스를 포함할 수 있다.
본 발명은, 본 명세서에서 설명하는 임의의 특징부로 연장되며, 또는 특징부들의 임의의 조합이 본 명세서에 명시적으로 설명되어 있는지 여부와는 상관없이, 그러한 조합으로 확장된다.
본 발명은 다양한 방식으로 실시할 수 있으며, 첨부 도면을 참조하여 일례를 설명하고 예시할 뿐이다.
도 1은 토크 리미터를 포함하는 밸브 액추에이터의 일부의 외면도.
도 2는 토크 리미터의 부품들과 밸브 액추에이터의 구동 샤프트를 도시하는 도.
도 3은 토크 리미터의 부품들을 통한 단면도.
도 1을 참조해 보면, 일반적으로 참조 번호 100으로 도시된, 밸브 액추에이터의 부분들이 도시되어 있다. 밸브 액추에이터는, 영국 배스(Bath)에 소재하는 Retort PLC에서 제조한 액추에이터 등의 임의의 적절한 장치일 수 있으며, 통상적으로, 모터 대신에 구동 샤프트(203)의 위치를 수동으로 조절하는 데 사용될 수 있는 핸드휠(104)을 포함한다. 밸브 액추에이터는 케이싱(102)을 포함하고, 이 예에서, 케이싱은 너트/볼트, 용접 등의 임의의 적절한 수단에 의해 함께 끼워진 여러 부품들(그러나, 대체 실시예들에서는 하나의 부품일 수도 있음)로 형성된다. 이러한 부품들은, (도 1에서는 보이지 않는) 모터를 수용하기 위한 케이싱 부품(102A), (참조 번호 103으로 대략적으로 도시한) 토크 리미터의 일부들을 수용하기 위한 케이싱 부품(102B), 및 토크 리미터의 부분들 및 액추에이터의 구동 샤프트를 수용하기 위한 케이싱 부품(102C)을 포함하고, 이에 대해서는 후술한다. 또한, 밸브 조립체를 위한 스위칭 메커니즘을 포함하는 케이싱(102D) 부품도 있다. 케이싱에 사용되는 설계, 치수, 및 재료(들)는, 가변될 수 있지만, 통상적으로는, 주조 철, 알루미늄, 또는 강화 스틸 등의 강건한 재료로 형성된다. 본 명세서에서 설명하는 예에서, 토크 리미터는 액추에이터의 몸체 내에 일체 형으로 형성되지만, 대체 실시예들에서는, 토크 리미터가, 예를 들어, 미리 형성되어 있는 액추에이터에 끼워지는 별도의 모듈일 수 있다는 점을 이해할 것이다.
도 2는 밸브 액추에이터의 구동 샤프트(202)를 도시하며, 토크 리미터의 부분들과 함께 최종 드라이브(203)를 포함한다. 이 구동 샤프트는, 웜 샤프트(208)의 스레드 부분(206)과 체결하는 웜 기어(204)와 끼워진다. 따라서, (도면에서의) 수평 축 둘레로의 웜 샤프트가 회전함에 따라, 구동 샤프트가 수직 축 둘레로 회전하고, 구동 샤프트의 시계 방향 회전 및 반시계 방향 회전은 이 예에서 밸브의 폐쇄 위치 및 개방 위치에 각각 대응한다. 조립체의 다른 예에서는, 액추에이터와 밸브 사이에 제2 스테이지 기어박스도 포함될 수 있다. 웜 샤프트의 우측을 향하여, 구동 샤프트(202)를 향하여 웜 기어(204)를 통해 생성되는 토크에 응답하여 웜 샤프트의 축 이동을 가능하게 하는 스프링 팩(210)이 끼워진다. 본 명세서에서 설명하는 토크 리미터의 일부 부품들, 예를 들어, 스프링 팩(210)은 Retort PLC에서 이용가능한 AT, NAT1, NAT5, NAT1E, NAT5E 액추에이터 범위에서 발견되는 부품에 대응한다.
이제, 도 2에 더하여 도 3을 참조해 보면, 웜 샤프트(208)의 좌단은 슬라이딩 커플링(212)을 통해 모터(302)와 연동한다. 모터는 중심 샤프트(303)를 포함하고, 이 중심 샤프트의 일단은 슬라이딩 커플링을 수용하도록 구성된 캐비티(305)를 포함한다. 중심 샤프트의 타단은 스프링(307)을 통해 베어링(309)으로 이어진다. 중심 모터 샤프트(307)와 웜 샤프트(208) 간의 연결은, 웜 샤프트가 고정된 중심 모터 샤프트에 대하여 축 방향으로 이동할 수 있게 하는 슬라이딩 커플링에 의한 것이다. 브레이크 디스크(214)는, 일반적으로 구동 샤프트(202)와 모터 케이싱(102A) 사이의 위치에서 웜 샤프트 상에 장착된다. 제1 마찰 디스크(216A)는 브레이크 디스크의 좌측에 위치하고, 제2 마찰 디스크(216B)는 브레이크 디스크의 우측에 위치한다. 각 마찰 디스크는, 브레이크 디스크와 체결할 수 있는 (복합 온도 안정적 강성 성형된 마찰 재료(composite temperature stable rigid moulded friction material)로 형성된) 고 마찰면(218A, 218B)을 갖는다. 각 고 마찰면은 강성 디스크(220A, 220B) 상에 고정된다. 외측 기어 휠(222A, 222B)은 연관된 고 마찰면과 접촉하지 않는 각 강성 디스크의 면으로부터 연장된다.
도 3에 가장 잘 도시되어 있듯이, 좌측 마찰 디스크(216A)는 케이싱 부품(102B)의 스레드형 원통 내측부(225) 상에 장착되어, (후술하는 조절 웜(224B)에 의해 회전될 때) 케이싱 부품 내에서 대략 링 형상의 캐비티(227) 내에서의 마찰 디스크의 축 방향 이동을 가능하게 한다. 우측 디스크(216B)도 케이싱 부품(102C)의 마찬가지 배치(도시하지 않음)로 장착된다.
도 2에 가장 잘 도시되어 있듯이, 각 외측 기어 휠(222A, 222B)은, 사용시 외측 기어 휠과 체결하는 스레드 부분을 갖는 긴 부재인 연관된 웜 구동 기어(224A, 224B)를 갖는다. 각 웜 구동 기어의 길이는, 도 1에 도시한 바와 같이 각 웜 구동 기어의 일부가 케이싱(102)의 애퍼처를 통해 돌출되는 정도이다. 웜 구동 기어의 타단은 케이싱 내의 베어링에 의해 지지될 수 있다. 돌출 부분의 단부는, 예를 들어, 스크류 드라이버 등의 도구를 사용하여 웜 기어가 회전 가능하게 용이하게 조절될 수 있게 하는 슬롯 등을 포함할 수 있다. 마찰 디스크(216A, 216B)의 위치를 조절하기 위한 다른 구성들, 예를 들어, 래칫형 메커니즘을 이용할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 조절 웜들(224A, 224B)의 양의 위치를 제공하도록 각 웜 구동 기어의 외측 단부에 인접하여 압인 잠금 장치(226A, 226B)를 제공할 수도 있다.
사용시, 웜 샤프트(208)의 축 방향 이동은, 모터(302) 및 그 위에 장착된 브레이크 디스크의 제어 하에서, 마찰 디스크(216A)의 개방 방향과의 접촉 또는 마찰 디스크(216B)의 폐쇄 방향과의 접촉을 야기할 수 있고, 이에 따라 브레이크 효과를 발생시킬 수 있다. 웜 샤프트의 축 방향 변위는 구동 샤프트(202)에 의해 전달되는 토크에 직접적으로 관련되고, 이에 따라, 구동 샤프트에 의해 전달되는 최대 토크는 개별적인 웜 기어 구동 장치(224A, 224B)(즉, 개방 토크를 위한 하나의 웜 기어 구동 장치와 폐쇄 토크를 위한 다른 하나의 웜 기어 구동 장치)에 의해 외부에서 조절될 수 있다. 웜 기어 구동 장치들을 회전시킴으로써, 연관된 마찰 디스크(216A, 216B)가 회전하고 외측 기어 휠들(222A, 222B)을 통해 축 방향으로 이동하며, 이에 따라 마찰 디스크들이 브레이크 디스크(214)에 대하여 재위치하게 된다. 적절한 출력 토크 측정 시스템을 사용하여, 임의의 작동 조건 하에서 특정 용도 밸브에 전달되는 최대 토크를 제한하도록 웜 기어 구동 장치들(224A, 224B)에 의해 토크 리미터를 조절할 수 있다.
마찰 디스크들(216A, 216B)이 브레이크 디스크(214)에 가깝게 위치하면, 브레이크 효과를 발생시키는 데 작은 축 변위만이 필요하고, 이에 따라 구동 샤프트(202)에서 이용가능 토크를 최대로 한정한다. 역으로, 마찰 디스크들은 브레이크 효과가 발생하지 않도록 브레이크 디스크로부터 더욱 멀어지도록 위치할 수 있고, 이에 따라, 액추에이터의 구동 샤프트에 의해 생성되는 최대 토크의 넓은 범위의 조절이 가능하다. 웜 구동 기어들은, 웜 구동 기어들의 잠금 장치들(226A, 226B)이 마찰 디스크의 위치에서 크리프(creep)가 발생하지 않음을 보장하는 데 일조할 수 있으며 비가역적인 기어 비를 가질 수 있다.
조절 장치들을 모터의 인보드에 위치시킴으로써, 본 명세서에서 설명하는 토크 리미터는 크기 면에서 장점을 제공할 수 있고, 이에 의해 액추에이터의 최대 토크 능력이 보장되기 때문에, 밸브 상의 응력이 감소되어, 밸브 설계자들이 적절한 재료들을 선택할 수 있게 한다. 따라서, 토크 리미터는, 비용을 감소시킬 수 있으면서 기본적인 안전 요건들을 여전히 충족하거나 초과할 수 있다. 토크 리미터를 다양한 유형의 밸브 액추에이터 및 모터로 구동되는 기동 메커니즘의 다른 유형과 함께 사용할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

Claims (18)

  1. 밸브 액추에이터 토크 리미터(valve actuator torque limiter)(103)로서,
    축 방향으로 양방향 이동가능하고, 사용시 밸브 액추에이터 구동 샤프트(202)의 회전을 야기하도록 회전가능한 이동가능 샤프트(208);
    상기 이동가능 샤프트에 장착된 브레이크 디스크(214);
    상기 브레이크 디스크의 제1 측에 위치하는 제1 마찰 장치(216A);
    상기 브레이크 디스크의 제2 측에 위치하는 제2 마찰 장치(216B)로서, 사용시 상기 브레이크 디스크와 상기 제1 마찰 장치 또는 상기 제2 마찰 장치 간의 접촉에 의해, 상기 이동가능 샤프트를 회전시키는 모터(302)를 정지시키는 것인, 상기 제2 마찰 장치;
    적어도 상기 브레이크 디스크, 상기 제1 마찰 장치, 및 상기 제2 마찰 장치를 수용하는 케이싱(102); 및
    상기 브레이크 디스크에 대한 상기 제1 마찰 장치 및/또는 상기 제2 마찰 장치의 위치를 조절하고, 상기 케이싱의 외부로부터 작동가능한, 조절 장치(224A, 224B)를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 마찰 장치 및/또는 상기 제2 마찰 장치는 기어(222A, 222B)를 갖는 마찰 디스크(216A, 216B)를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조절 장치는, 상기 제1 마찰 장치(216A) 및/또는 상기 제2 마찰 장치(216B)의 기어(222A, 222B)에 연관된 적어도 하나의 웜 구동 기어(worm drive gear; 224A, 224B)를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 웜 구동 기어(224A, 224B)는 스레드 부분(threaded portion)을 갖는 긴 부재를 포함하고, 상기 스레드 부분은 사용시 상기 스레드 부분에 연관된 상기 기어(222A, 222B)와 체결하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 웜 구동 기어(224A, 224B)의 일부분은 상기 케이싱(102)의 애퍼처를 통해 돌출되는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  6. 제5항에 있어서, 돌출되는 상기 일부분은, 사용시 스크류 드라이버 등의 도구를 사용하여 상기 웜 구동 기어(224A, 224B)의 조절을 보조하기 위한 슬롯 등을 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  7. 삭제
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 마찰 장치(216A)에 연관된 제1 웜 구동 기어(224A), 및 상기 제2 마찰 장치(216B)에 연관된 제2 웜 구동 기어(224B)를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 조절 장치(224A, 224B)는, 사용시 상기 모터(302)와 상기 구동 샤프트(202) 사이의 위치에서 상기 케이싱(102)을 통해 접근가능한, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동가능 샤프트(208)는, 사용시 상기 구동 샤프트(202) 상의 웜 기어(204)와 체결하는 웜 샤프트를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(102)은, 사용시 상기 이동가능 샤프트(208)를 적어도 부분적으로 수용하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이싱(102)은, 사용시 모터를 수용하기 위한 제1 케이싱 부품(102A); 상기 토크 리미터의 부분들을 수용하기 위한 제2 케이싱 부품(102B); 상기 토크 리미터의 부분들을 수용하기 위한 제3 케이싱 부품(102C); 및 사용시 상기 구동 샤프트(202)를 포함하는, 밸브 액추에이터 토크 리미터.
  13. 밸브 액추에이터(100)로서,
    밸브를 개방/폐쇄하기 위한 구동 샤프트(202);
    상기 구동 샤프트를 회전시키기 위한 모터(302); 및
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 토크 리미터(103)를 포함하는, 밸브 액추에이터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 케이싱(102)은 상기 토크 리미터(103)의 부품들 및 상기 밸브 액추에이터(100)의 부품들을 적어도 부분적으로 수용하는, 밸브 액추에이터.
  15. 제13항에 따른 밸브 액추에이터 및 밸브를 포함하는, 밸브 조립체.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9634541B2 (en) * 2013-07-02 2017-04-25 Fisher Controls International Llc Apparatus to provide motor backdrive resistance
JP6286917B2 (ja) * 2013-08-05 2018-03-07 株式会社ジェイテクト トルクリミッタ
BR102013025272A2 (pt) * 2013-09-30 2015-08-18 Chemtech Serviços De Engenharia E Software Ltda Sistema de acionamento de válvulas submarinas manuais
US10415670B2 (en) * 2017-05-09 2019-09-17 Astronova, Inc. Worm drive
EP3498953B1 (en) * 2017-12-14 2021-06-16 U-Shin Deutschland Zugangssysteme GmbH Vehicle door handle assembly
CN109056130B (zh) * 2018-10-24 2023-11-03 苏州萧然新材料有限公司 一种加弹机的丝束快速移动机构
KR102211208B1 (ko) * 2019-05-22 2021-02-03 주식회사 삼보산업 토크리미터가 부착된 심해저용 웜기어박스
RU201635U1 (ru) * 2020-10-14 2020-12-24 Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") Сливное устройство
RU210459U1 (ru) * 2021-12-21 2022-04-15 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Электромеханическое устройство ограничения крутящего момента в электроприводе запорной арматуры

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1446005A (en) 1973-08-10 1976-08-11 Rotork Ltd Motor driven actuating mechanisms
US4373358A (en) 1980-12-29 1983-02-15 Dana Corporation Torque limiting mechanism
US4947972A (en) 1989-08-03 1990-08-14 Lea Bruce K Axially frangible automatic torque limiting clutch
WO2011145388A1 (ja) 2010-05-19 2011-11-24 アイシン精機株式会社 セルフロッククラッチ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064973A (en) * 1976-11-18 1977-12-27 The Bendix Corporation Actuating and adjusting mechanism for disc brakes
US4570903A (en) * 1982-04-19 1986-02-18 Crass Otto G Method and apparatus for measurement of valve stem thrust
US5195721A (en) * 1990-05-04 1993-03-23 Ava International Corporation Fail safe valve actuator
DE10154178B4 (de) * 2001-05-21 2004-05-13 Estop Gmbh Elektromechanische Bremse mit Selbstverstärkung und veränderlichem Keilwinkel
US8942908B2 (en) * 2010-04-30 2015-01-27 GM Global Technology Operations LLC Primary torque actuator control systems and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1446005A (en) 1973-08-10 1976-08-11 Rotork Ltd Motor driven actuating mechanisms
US4373358A (en) 1980-12-29 1983-02-15 Dana Corporation Torque limiting mechanism
US4947972A (en) 1989-08-03 1990-08-14 Lea Bruce K Axially frangible automatic torque limiting clutch
WO2011145388A1 (ja) 2010-05-19 2011-11-24 アイシン精機株式会社 セルフロッククラッチ

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CA2856242A1 (en) 2013-06-06

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