KR102035437B1

KR102035437B1 - 고속 회전 응용예를 위한 논-재밍 정지 모듈

Info

Publication number: KR102035437B1
Application number: KR1020187008924A
Authority: KR
Inventors: 로웰 반 룬드 라르손
Original assignee: 무그 인코포레이티드
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2019-10-22
Also published as: WO2017058588A1; US9703312B2; JP2018534193A; JP6920497B2; EP3356222B1; CN108137148A; CN108137148B; EP3356222A1; KR20180048867A; JP2020114733A; BR112018006126A2; EP3356222A4; US20170090505A1

Abstract

구동 시스템을 위한 정지 메커니즘은 일방향 클러치, 브레이크, 정지 특징부, 및 링키지를 포함한다. 일방향 클러치는 구동 샤프트가 제1 방향으로 회전하고 있지만 반대 방향으로는 회전하고 있지 않는 경우 시스템의 구동 샤프트와 결합한다. 브레이크는 제1 일방향 클러치를 통하여 구동 샤프트에 연결되고 제1 방향으로의 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 작동가능하다. 정지 특징부는 구동 샤프트에 의해 구동되는 출력 요소에 의해 지지되고, 출력 요소가 구동 샤프트의 제1 구동 방향에 대응하는 방향으로 이동할 때 미리결정된 한계 위치에 도달하는 경우 제1 브레이크를 작동시키도록 링키지를 작동시킨다. 구동 샤프트의 반대 회전 방향으로 작용하도록 배열되는 제2 일방향 클러치, 제2 브레이크, 및 제2 정지 특징부를 추가함으로써 양방향 정지 메커니즘이 제공된다.

Description

고속 회전 응용예를 위한 논-재밍 정지 모듈

본 발명은 대체적으로 회전 또는 선형 구동 시스템이 스트로크 종단(end-of-stroke) 위치에 도달한 경우 그 구동 시스템을 정지시키기 위한 메커니즘에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 구동 시스템의 재밍(jamming)을 피하는 방식으로 구동 시스템의 구동 모터의 고 RPM 회전을 정지시키도록 구성된 내부 기계식 정지 모듈에 관한 것이다.

전동식 구동 시스템은 한정된 경로 범위(스트로크)에 걸쳐서 출력 요소의 운동을 구동할 수 있다. 예를 들어, 연장 위치와 수축 위치 사이에서 양방향 방식으로 항공기 비행 제어 표면(예컨대, 플랩(flap) 또는 슬레이트(slat)) 또는 항공기 도어를 이동시키기 위해 모터 구동식 액추에이터가 통상 사용된다. 구동 모터에 명령을 내리는 제어 시스템은 회전 구동 시스템에 대해 이동 한계를 부과한다. 더욱이, 모터 제어 시스템이 고장을 겪는 경우에 초과 이동을 방지하기 위한 안전 장치로서 기계식 정지 모듈이 통상 제공된다. 정지 모듈은 회전 구동 시스템이 하나의 이동 방향에서 스트로크 종단 위치에 도달하는 경우에 회전 구동 시스템의 회전을 정지시키는 기능을 하고, 반대 방향 이동에 대해서는 구동 시스템 모터의 역회전을 허용한다.

한 가지 공지된 정지 메커니즘은 회전 구동 시스템에 의해 작동되는 출력 벨 크랭크(bell crank)의 아암 상에 제공된 종단 정지부, 및 벨 크랭크의 각스트로크(angular stroke)를 제한하기 위하여 종단 정지부와 결합하도록 배열되는 디텐트(detent) 표면을 포함한다. 정지 토크가 벨 크랭크 아암에 인가되기 때문에, 매우 높은 토크 레벨로부터 시스템을 보호하기 위하여 토크 리미터(limiter)가 필요하다. 그 결과, 이러한 유형의 메커니즘은 회전 구동 시스템에 무게 및 복잡도를 부가한다.

초과 이동을 방지하기 위한 다른 공지된 메커니즘은 종단 정지부에 의해 제한되는 이동 너트 조립체를 사용한다. 예를 들어, 미국 특허 제4,064,981호는 너트 조립체와 피동 샤프트 사이의 스크류 나사산들의 마찰 재밍에 의해 샤프트 회전을 종료시키기 위하여 충격 흡수 정지부와 접촉하는 이동 너트 조립체를 갖는 정지 메커니즘을 개시한다. 다른 공지된 정지 메커니즘은 "도그 정지부(dog stop)"를 너트의 단부 면 상에 갖는 이동 너트를 포함하는데, 상기 도그 정지부는 너트가 스트로크 종단 위치에 도달하는 경우 추가 회전을 방지하기 위하여 종단 정지부 상의 정합하는 도그 정지부에 의해 결합된다. 이동 너트를 필요로 하는 메커니즘은 크기 및 무게가 스트로크당 모터의 회전수에 대체적으로 비례한다. 그 결과, 이동 너트 시스템은 일부 응용예, 특히 항공기 응용예에서 너무 크고/크거나 무거울 수 있다. 차동 구동장치가 이동 너트 시스템에서 스크류 나사산 길이를 감소시키는 것을 돕도록 배열될 수 있지만, 이는 시스템의 복잡도를 증가시켜서, 설계, 제조, 및 조립에 더 많은 비용이 들게 한다.

미국 특허 제4,867,295호는 별개의 스크류 샤프트를 포함하는 이동 너트 정지 메커니즘을 개시하는데, 상기 스크류 샤프트를 따라서 너트가 이동하고 상기 스크류 샤프트는 회전가능 구동 샤프트에 의해 구동된다. 회전 정지부 및 고정 정지부가 스크류 샤프트의 일 단부에 제공되고, 베어링 하우징이 스크류 샤프트의 타 단부에 제공되어 회전 및 축방향 이동을 위하여 스크류 샤프트를 지지한다. 이동 너트는 회전 정지부와 고정 정지부를 결합시키도록 하나의 방향으로 이동가능하고, 이에 의해 스크류 샤프트의 회전 운동을 정지시킨다. 이동 너트는 스크류 샤프트 상에 축방향 힘을 가하기 위하여 베어링 하우징과 접촉을 이루는 다른 방향으로 이동가능하여, 스크류 샤프트가 회전 정지부와 고정 정지부를 결합시키도록 축방향으로 이동하게 하고, 그 결과, 스크류 샤프트의 회전 운동이 종료된다. 스크류 샤프트는 회전 정지부 및 고정 정지부에 의한 스크류 샤프트의 회전 운동의 종료 시 비틀림 충격 흡수기로서 작용을 한다. 전술된 메커니즘과 매우 유사하게, 시스템의 무게, 크기, 및 복잡도가 제한 인자이다.

다른 공지된 정지 메커니즘은 제네바(Geneva) 구동장치를 사용하여, 모터 회전을 계수하고, 폴(pawl)을 활성화시켜 결합을 유발하거나 스트로크 종단에서 도그 정지부를 적용시킨다. 이러한 유형의 정지 메커니즘의 예가 미국 특허 제4,641,737호 및 제4,721,196호에서 확인된다. 그러한 시스템은 기계적으로 복잡하고, 비틀림 충격 흡수 수단이 필요할 수 있다. 이러한 유형의 정지 메커니즘이 스트로크 종단 한계들 사이에 많은 모터 회전이 존재하는 시스템 내의 모터에 또는 그 근처에 사용되면, 계수 메커니즘은 커지고, 무거워지고, 그리고/또는 복잡해진다.

초과 이동을 방지하기 위한 다른 공지된 접근법은 스트로크 종단 한계를 넘는 운동을 방지하기 위하여 구동 모터에 대한 전력 공급을 중단시키는 밸브기구 또는 스위치를 필요로 한다. 그러나, 이러한 접근법은 수동 운전이 정상적인 스트로크 종단 한계들을 초과하는 것을 방지하지 못한다.

본 발명은 모터, 모터에 의해 회전되는 구동 샤프트, 및 구동 샤프트의 회전에 의해 회전가능하게 또는 선형으로 구동되는 출력 요소를 갖는 구동 시스템에서 초과 이동을 방지하기 위한 정지 메커니즘을 제공한다. 정지 메커니즘은 재밍 없이 구동 샤프트 회전을 정지시키고, 추가의 토크 또는 충격 흡수 구성요소를 필요로 하지 않는다. 정지 메커니즘은 경량이고, 시스템의 구동 스트로크 중의 모터 회전수에 비례하지 않는 콤팩트한 크기의 인벨로프(envelope)를 갖는다. 스트로크 종단 한계 위치는 용이하게 한정된다.

정지 메커니즘은 대체적으로 제1 일방향 클러치, 제1 브레이크, 제1 정지 특징부, 및 링키지(linkage)를 포함한다. 제1 일방향 클러치는 구동 샤프트가 제1 구동 방향으로 회전하고 있지만 구동 샤프트가 제1 구동 방향에 반대인 제2 구동 방향으로는 회전하고 있지 않는 경우 구동 샤프트와 결합한다. 제1 브레이크는 제1 일방향 클러치를 통하여 구동 샤프트에 연결되고, 제1 구동 방향으로의 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 작동가능하다. 제1 정지 특징부는 출력 요소에 의해 지지되고, 링키지는 제1 정지 특징부를 제1 브레이크에 연결한다. 제1 정지 특징부는 출력 요소가 구동 샤프트의 제1 구동 방향에 대응하는 제1 피동 방향으로 이동할 때 미리결정된 제1 한계 위치에 도달하는 경우 제1 브레이크를 작동시켜 제1 구동 방향으로의 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 링키지를 작동시킨다. 동일한 링키지를 사용하여 구동 샤프트의 반대 회전 방향으로 작용하도록 배열되는 제2 일방향 클러치, 제2 브레이크, 및 제2 정지 특징부를 추가함으로써 양방향 정지 메커니즘이 제공될 수 있다.

제1 실시예에서, 제1 및 제2 일방향 클러치는 스프래그(sprag) 클러치일 수 있고, 제1 및 제2 브레이크는 하나 이상의 마찰 판을 갖는 디스크 브레이크일 수 있다. 제1 실시예의 링키지는 제1 또는 제2 정지 특징부에 의해 결합되도록 배열되는 제1 레그(leg) 및 제1 또는 제2 브레이크를 작동시키기 위한 제2 레그를 갖는 선회식으로 장착된 벨 크랭크 링크로서 구성될 수 있다. 정지 특징부는 각각의 한계 각위치(angular limit position)를 한정하기 위하여 회전식으로 구동되는 출력 요소 상의 미리결정된 각위치에 배열될 수 있다.

제2 실시예에서, 제1 및 제2 일방향 클러치는 구동 샤프트 자체 또는 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 일 부분 둘레에 나선형으로 권취된 제1 및 제2 캡스턴(capstan) 스프링일 수 있는데, 제1 및 제2 캡스턴 스프링은 또한 제1 및 제2 브레이크로서 역할을 한다. 제2 실시예에서, 링키지는 구동 샤프트의 회전 방향에 따라서 캡스턴 스프링들 중 하나를 조이기(tightening) 위하여 2차 링크와 협동하는 선회식으로 장착된 벨 크랭크 링크를 포함할 수 있다.

제3 실시예는 출력 요소가 구동 샤프트의 제1 및 제2 회전 구동 방향에 각각 대응하는 제1 및 제2 선형 이동 방향으로 이동하도록 선형으로 구동되는 것을 제외하고는, 대체적으로 제1 실시예와 유사하다. 정지 특징부는 각각의 한계 위치를 한정하기 위하여 선형으로 구동되는 출력 요소 상의 미리결정된 선형 위치에 배열될 수 있다. 제3 실시예는 제2 실시예에 의해 교시되는 바와 같은 캡스턴 스프링을 사용하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 작동 모드 및 특성이 이제, 첨부 도면과 함께 취해진 본 발명의 하기의 상세한 설명에서 더 완전하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘의 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘의 단면도로서, 본 도면은 설명을 위하여 절취된 영역을 갖는다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘의 단면도로서, 본 도면은 설명을 위하여 절취된 영역을 갖는다.
도 4는 도 3에 도시된 정지 메커니즘의 링키지를 도시하는 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘의 개략도이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘(20)을 포함하는 회전 구동 시스템(10)을 개략적으로 도시한다. 회전 시스템(10)은 축(15)을 중심으로 구동 샤프트(14)를 제1 구동 방향(F)으로 그리고 제1 구동 방향(F)에 반대인 제2 구동 방향(R)으로 회전시키도록 작동가능한 모터(12)를 갖는다. 회전 시스템(10)은 또한 구동 샤프트(14)의 회전 운동을 축(19)을 중심으로 회전가능한 출력 요소(18)로 전달하도록 구성된, 베벨 기어(16)로서 도 1에 개략적으로 도시된, 하나 이상의 전동 요소를 가질 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로 회전할 때, 출력 요소(18)는 제1 피동 방향(F')으로 회전하게 되고, 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전할 때, 출력 요소(18)는 제2 피동 방향(R')으로 회전하게 된다. 회전 시스템(10)의 출력 요소(18)는, 스트로크로도 또한 지칭되는 의도된 한정된 범위를 통한 왕복 운동을 제공하는 회전 구동 시스템의 일부일 수 있다. 예를 들어, 출력 요소(18)는 항공기에서 비행 제어 표면 또는 도어를 이동시키기 위한 구동 시스템의 일부일 수 있다. 모터(12)는 유압 모터 또는 전기 모터와 같은 임의의 유형의 모터일 수 있다.

본 발명에 따르면, 정지 메커니즘(20)은 출력 요소(18)가 회전 시스템(10)의 스트로크 종단 위치에 대응하는 미리결정된 각위치에 도달하는 경우 구동 샤프트(14)의 회전을 자동으로 제동한다. 정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트가 제1 구동 방향(F)으로 회전하고 있지만 구동 샤프트가 제2 구동 방향(R)으로는 회전하고 있지 않는 경우 구동 샤프트(14)와 결합하기 위한 제1 일방향 클러치(22A)를 포함한다. 정지 메커니즘(20)은 또한 제1 일방향 클러치(22A)를 통하여 구동 샤프트(14)에 연결된 제1 브레이크(24A)를 포함하는데, 제1 브레이크(24A)는 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 작동가능하다. 정지 메커니즘(20)은 출력 요소(18)에 의해 지지되는 제1 정지 특징부(26A), 및 제1 정지 특징부(26A)를 제1 브레이크(24A)에 연결하기 위한 링키지(28)를 추가로 포함한다. 제1 정지 특징부(26A)는 출력 요소(18)가 제1 피동 방향(F')으로 회전할 때 미리결정된 제1 각위치에 도달하는 경우 제1 브레이크(24A)를 작동시켜 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 링키지(28)를 작동시킨다. 따라서, 정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로 회전할 때 회전 시스템(10)이 그의 스트로크 종단에 도달하는 경우 제한 정지부를 제공한다.

정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전하고 있을 때 회전 시스템(10)이 그의 스트로크 종단에 도달하는 경우 정지 메커니즘이 제한 정지부를 또한 제공하도록 양방향성일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트가 제2 구동 방향(R)으로 회전하고 있지만 구동 샤프트가 제1 구동 방향(F)으로는 회전하고 있지 않는 경우 구동 샤프트(14)와 결합하기 위한 제2 일방향 클러치(22B), 제2 일방향 클러치(22B)를 통하여 구동 샤프트(14)에 연결되고 제2 구동 방향(R)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 작동가능한 제2 브레이크(24B), 및 출력 요소(18)에 의해 지지되는 제2 정지 특징부(26B)를 추가로 포함할 수 있다. 링키지(28)는 제2 정지 특징부(26B)를 제2 브레이크(24B)에 연결한다. 제2 정지 특징부(26B)는 출력 요소(18)가 제2 피동 방향(R')으로 회전할 때 미리결정된 제2 각위치에 도달하는 경우 제2 브레이크(24B)를 작동시켜 제2 구동 방향(R)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 링키지(28)를 작동시킨다. 따라서, 정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전할 때 회전 시스템(10)이 그의 스트로크 종단에 도달하는 경우 제한 정지부를 제공할 수 있다.

도 2는 정지 메커니즘(20)의 실제 구현예를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 구동 샤프트(14)는 속도 합산(speed-summing) 차동 기어 조립체(16-1), 구동 샤프트(14)와 동축인 스플라인형 커플러(16-2), 및 출력 기어(16-3)를 포함하는 다양한 전동 요소들을 통하여 출력 요소(18)에 연결될 수 있다. 도 2에서, 제1 및 제2 일방향 클러치들(22A, 22B)은 스프래그 클러치들로서 구체화되고, 제1 및 제2 브레이크들(24A, 24B)은 각각이 하나 이상의 브레이크 판(25)을 갖는 마찰 디스크 브레이크들이다. 제1 정지 특징부(26A) 및 제2 정지 특징부(26B)는 출력 요소(18)에 고정 부착된 탱(tang)(26)의 각각의 표면들일 수 있다. 링키지(28)는 구조적 지면(structural ground, SG)(도 1 참조)에 고정된 선회 핀(31)에 의해 한정되는 선회 축을 중심으로 선회하도록 장착된 벨 크랭크 링크(30)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일방향 클러치들(22A, 22B)은 구동 샤프트(14)와 결합하기 위한 스플라인형 커플러(16-2) 상에 장착될 수 있다. 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로 회전하고 있는 경우, 제1 일방향 클러치(22A)가 축(15)을 중심으로 구동 샤프트(14)와 함께 제1 구동 방향(F)으로 회전하도록 스플라인형 커플러(16-2) 및 차동 기어 조립체(16-1)를 통하여 제1 일방향 클러치(22A)가 구동 샤프트에 결합되는 반면, 제2 일방향 클러치(22B)는 구동 샤프트(14)에 결합되지 않고 구동 샤프트와 함께 제1 구동 방향(F)으로 회전하지 않는다. 반대로, 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전하고 있는 경우, 제2 일방향 클러치(22B)가 축(15)을 중심으로 구동 샤프트(14)와 함께 제2 구동 방향(R)으로 회전하도록 스플라인형 커플러(16-2) 및 차동 기어 조립체(16-1)를 통하여 제2 일방향 클러치(22B)가 구동 샤프트(14)에 결합되는 반면, 제1 일방향 클러치(22A)는 구동 샤프트(14)에 결합되지 않고 구동 샤프트와 함께 제2 구동 방향(R)으로 회전하지 않는다. 제1 및 제2 브레이크들(24A, 24B)의 브레이크 판들(25)은, 브레이크 판들(25)이 연관된 일방향 클러치와 함께 회전하고 연관된 일방향 클러치에 대해 축방향으로 변위가능하여 브레이크 판들(25)이 구조적 지면(SG)에 대항하여 압축되게 할 수 있도록 스플라인 방식으로 제1 및 제2 일방향 클러치들(22A, 22B) 상에 각각 장착된다.

벨 크랭크 링크(30)는 제1 레그(32), 및 제1 레그(32)로부터 각방향으로(angularly) 오프셋된 제2 레그(34)를 갖는다. 제1 레그(32)는 출력 요소(18)가 제1 피동 방향(F')으로 회전할 때 축(19)을 중심으로 한 미리결정된 각위치에 도달함에 따라 제1 정지 특징부(26A)에 의해 결합되도록 배열된다. 각위치는 제1 구동 방향(F)으로의 스트로크 종단 위치와 부합하도록 선택된다. 제1 레그(32)의 이러한 결합은 제1 선회 방향(도 1 및 도 2에서 시계방향)으로의 벨 크랭크 링크(30)의 선회 운동을 야기한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 벨 크랭크 링크(30)가 제1 선회 방향으로 선회하게 되는 경우, 제2 레그(34)는 제1 브레이크(24A)의 인접한 마찰 브레이크 판(25)과 결합하고 브레이크 판들(25)의 적층체를 압축하여 구조적 지면(SG)에 대항하여 판들을 마찰 제동한다. 그 결과, 제1 일방향 클러치(22A)는 스플라인형 커플러(16-2), 차동기(16-1)와 함께 제동되어, 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로의 추가 회전에 대항하여 궁극적으로 제동되게 한다. 그러나, 구동 샤프트(14)는 제1 일방향 클러치(22A)의 일방향 특성 때문에 제2 구동 방향(R)으로 자유로운 회전을 유지한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 양방향 정지 메커니즘(20)에서, 제1 레그(32)는 또한 출력 요소(18)가 제2 피동 방향(R')으로 회전할 때 축(19)을 중심으로 한 미리결정된 각위치에 도달함에 따라 제2 정지 특징부(26B)에 의해 결합되도록 배열되는데, 각위치는 제2 구동 방향(R)으로의 스트로크 종단 위치와 부합하도록 선택된다. 이러한 결합은 제2 선회 방향(도 1 및 도 2에서 반시계방향)으로의 벨 크랭크 링크(30)의 선회 운동을 야기한다. 이해되는 바와 같이, 제1 일방향 클러치(22A) 및 제1 브레이크(24A)에 대하여 전술된 제동 동작은 제2 일방향 클러치(22B) 및 제2 브레이크(24B)에 대하여 거울 이미지 방식으로 일어나고, 그에 의해 제2 구동 방향(R)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 제동한다. 이때, 구동 샤프트(14)는 제1 구동 방향(F)으로 다시 자유롭게 회전하여 다른 스트로크를 시작한다.

정지 메커니즘(20)의 선택적인 개선에서, 디스크 브레이크의 적용 중에 겪는 정상적으로 증가하는 토크를 약화시키기 위하여 "번지(bungee)" 장착형 스프링을 사용한 디스크 브레이크의 토크 조정이 구현될 수 있다. 예를 들어, 토크가 미리설정된 레벨로 제한될 수 있거나, 토크가 소정의 미리결정된 토크에 도달한 후에 상이한 속도로 증가될 수 있다.

이제, 본 발명의 제2 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘(40)을 예시하는 도 3 및 도 4를 참조한다. 정지 메커니즘(40)은, 정지 메커니즘(40)이 제1 일방향 클러치와 제1 브레이크가 조합된 것으로서 제1 캡스턴 스프링(42A)을 사용하고 제2 일방향 클러치와 제2 브레이크가 조합된 것으로서 제2 캡스턴 스프링(42B)을 사용하는 것을 제외하고는, 제1 실시예의 정지 메커니즘(20)과 대체적으로 유사하다. 또한, 링키지(28)는 제1 실시예의 것과 상이한 구성을 갖는다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 캡스턴 스프링들(42A, 42B)은 차동 기어 조립체(16-1)를 통하여 구동 샤프트(14)에 회전식으로 결합된 스플라인형 커플러(16-4) 둘레에 서로 반대 방향으로 나선형으로 권취된다. 스플라인형 커플러(16-4)는 그가 구동 샤프트(14) 및 차동기(16-1)를 출력 기어(16-3)에 결합시킨다는 점에서 제1 실시예의 스플라인형 커플러(16-2)와 유사하다. 스트로크 종단 한계들 사이의 정상적인 구동 동작 시, 제1 및 제2 캡스턴 스프링들(42A, 42B)의 나선형 권취는 캡스턴 스프링들과 스플라인형 커플러(16-4) 사이에 약간의 방사상 간극(clearance)이 제공되도록 한다. 제1 캡스턴 스프링(42A)은 구조적 지면(SG)에 부착된 고정 단부(44A) 및 링키지(28)에 연결된 조절 단부(45A)를 갖는다. 유사하게, 제2 캡스턴 스프링(42B)은 구조적 지면(SG)에 부착된 고정 단부(44B) 및 링키지(28)에 연결된 조절 단부(45B)를 갖는다.

제2 실시예의 링키지(28)는 벨 크랭크 링크(50) 및 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하는 2차 링크(56)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 벨 크랭크 링크(50)는 구조적 지면에 연결된 선회 핀(51)에 의해 한정된 선회 축을 중심으로 선회하도록 장착되고, 제1 레그(52) 및 제1 레그(52)로부터 각방향으로 오프셋된 제2 레그(54)를 갖는다. 제1 레그(52)는 출력 요소(18)가 제1 피동 방향(F')으로 회전할 때 축(19)을 중심으로 한 미리결정된 각위치에 도달함에 따라 제1 정지 특징부(26A)에 의해 결합되도록 배열된다. 각위치는 제1 구동 방향(F)으로의 스트로크 종단 위치와 부합하도록 선택된다. 제1 정지 특징부(26A)에 의한 제1 레그(52)의 이러한 결합은 제1 선회 방향(도 3에서 시계방향; 도 4에서 반시계방향)으로의 벨 크랭크 링크(50)의 선회 운동을 야기한다. 제1 레그(52)는 또한 출력 요소(18)가 제2 피동 방향(R')으로 회전할 때 축(19)을 중심으로 한 미리결정된 각위치에 도달함에 따라 제2 정지 특징부(26B)에 의해 결합되도록 배열되는데, 각위치는 제2 구동 방향(R)으로의 스트로크 종단 위치와 부합하도록 선택된다. 이러한 결합은 제2 선회 방향(도 3에서 반시계방향; 도 4에서 시계방향)으로의 벨 크랭크 링크(50)의 선회 운동을 야기한다. 벨 크랭크 링크(50)의 제2 레그(54)는 2차 링크(56)와 결합하도록 배열된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 레그(54)의 원위 단부가 2차 링크(56)의 슬롯(58) 내에 수용될 수 있다. 2차 링크(56)는 구조적 지면에 연결된 선회 핀(57)에 의해 한정되는 축을 중심으로 선회하도록 장착된다. 따라서, 벨 크랭크 링크(50)가 그의 제1 선회 방향으로 선회하게 되는 경우에 2차 링크(56)는 대응하는 제1 선회 방향으로 선회할 것이고, 벨 크랭크 링크(50)가 그의 제2 선회 방향으로 선회하게 되는 경우에 2차 링크(56)는 대응하는 제2 선회 방향으로 선회할 것이다. 2차 링크(56)는 제1 캡스턴 스프링(42A)의 조절 단부(45A)에 연결된 제1 탭(60A) 및 제2 캡스턴 스프링(42B)의 조절 단부(45B)에 연결된 제2 탭(60B)을 포함한다.

이해될 수 있는 바와 같이, 제1 정지 특징부(26A)가 벨 크랭크 링크(50)를 그의 제1 선회 방향으로 선회시키는 경우, 2차 링크(56)는 스플라인형 커플러(16-4) 둘레에 제1 캡스턴 스프링(42A)을 조이기 위하여 제1 탭(60A)이 제1 캡스턴 스프링(42A)의 조절 단부(45A)에 장력을 인가하도록 선회될 것이다. 그 결과, 스플라인형 커플러(16-4)는 제1 캡스턴 스프링(42A)에 의해 마찰 클러칭되고 구동 샤프트(14)의 제1 구동 방향(F)에 대응하는 방향으로의 회전에 대항하여 제동되고, 그에 의해 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 제동한다. 그러나, 구동 샤프트(14)의 역회전 명령이 내려지는 경우, 스플라인형 커플러(16-4)는 마찰력이 제1 캡스턴 스프링(42A)을 권취해제하도록(즉, 느슨하게 하도록) 반대 방향으로 회전하고, 그에 의해 제1 캡스턴 스프링(42A)의 제동 작용을 해제하고 구동 샤프트(14)의 역회전을 허용한다. 이러한 방식으로, 제1 캡스턴 스프링(42A)은 구동 샤프트(14)에 대한 일방향 클러치 및 브레이크로서 역할을 한다.

반대로, 제2 정지 특징부(26B)가 벨 크랭크 링크(50)를 그의 제2 선회 방향으로 선회시키는 경우, 2차 링크(56)는 스플라인형 커플러(16-4) 둘레에 제2 캡스턴 스프링(42B)을 조이기 위하여 제2 탭(60B)이 제2 캡스턴 스프링(42B)의 조절 단부(45B)에 장력을 인가하도록 선회될 것이다. 결과적으로, 스플라인형 커플러(16-4)는 제2 캡스턴 스프링(42B)에 의해 마찰 클러칭되고 구동 샤프트(14)의 제2 구동 방향(R)에 대응하는 방향으로의 회전에 대항하여 제동되고, 그에 의해 제2 구동 방향(R)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 제동한다. 구동 샤프트(14)의 역회전 명령이 내려지는 경우, 스플라인형 커플러(16-4)는 마찰력이 제2 캡스턴 스프링(42B)을 권취해제하도록(즉, 느슨하게 하도록) 반대 방향으로 회전하고, 그에 의해 제2 캡스턴 스프링(42B)의 제동 작용을 해제하고 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 허용한다. 반대 방향인 것을 제외하고는 제1 캡스턴 스프링(42A)과 유사하게, 제2 캡스턴 스프링(42B)은 구동 샤프트(14)에 대한 일방향 클러치 및 브레이크로서 역할을 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 제2 실시예에서, 캡스턴 스프링들(42A, 42B)은 구동 샤프트(14)에 회전식으로 결합된 일 부분, 즉 스플라인형 커플러(16-4) 둘레에 권취된다. 그러나, 본 발명은 캡스턴 스프링들(42A, 42B)이 구동 샤프트(14) 둘레에 권취되어 구동 샤프트와 직접 결합하도록 구체화될 수 있다.

제1 실시예에 따른 브레이크 판들에 비해 제2 실시예에 따른 캡스턴 스프링들을 사용하는 이점은 마찰 드래그(drag) 감소이다. 제1 실시예에서, 한 세트의 브레이크 판들은 항상 구동 샤프트와 함께 구동되어, 구동 샤프트에 대한 드래그 손실을 초래할 것이다. 제2 실시예에서, 각각의 캡스턴 스프링은 그가 권취되는 일 부분에 대해 간극을 통상 가져서 링키지의 작동에 의해 조여질 때까지 마찰 접촉을 이루지 않는다. 그러므로, 캡스턴 스프링을 사용한 시스템은 제로 드래그 손실을 겪는다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따라 형성된 정지 메커니즘(60)을 포함하는 선형 구동 시스템(110)을 개략적으로 도시한다. 전술된 회전 시스템(10)과 유사하게, 선형 시스템(110)은 축(15)을 중심으로 제1 및 제2 구동 방향들(F, R)로 구동 샤프트(14)를 회전시키도록 작동가능한 모터(12)를 포함한다. 선형 시스템(110)은 또한 구동 샤프트(14)의 회전에 의해 회전가능하게 구동되는 스크류(116)를 포함한다. 스크류(116)는, 예를 들어, 볼 스크류, 롤러 스크류, 애크미 나사형(acme-threaded) 스크류, 또는 다른 유형의 스크류일 수 있다. 스크류(116)는 스크류(116)의 모터 구동식 회전에 응답하는 선형 구동 시스템(110)의 선형 구동식 출력 요소로서 역할을 하는 액추에이터 하우징(118)과 정합된다. 더 구체적으로, 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로 회전되는 경우에 하우징(118)은 도 5에서 우측으로인 대응하는 제1 피동 방향(F')으로 축(15)을 따라서 선형으로 이동하고, 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전되는 경우에 하우징(118)은 도 5에서 좌측으로인 대응하는 제2 피동 방향(R')으로 축(15)을 따라서 선형으로 이동한다.

정지 메커니즘(60)은 출력 요소(118)가 구동 시스템(110)의 스트로크 종단 위치에 대응하는 미리결정된 선형 위치에 도달하는 경우 구동 샤프트(14)의 회전을 자동으로 제동한다. 정지 메커니즘(60)은, 그가, 구동 샤프트가 제1 구동 방향(F)으로 회전하고 있지만 구동 샤프트가 제2 구동 방향(R)으로는 회전하고 있지 않는 경우 구동 샤프트(14)와 결합하기 위한 제1 일방향 클러치(22A), 및 제1 일방향 클러치(22A)를 통하여 구동 샤프트(14)에 연결되고 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 작동가능한 제1 브레이크(24A)를 포함한다는 점에서, 제1 실시예의 정지 메커니즘(20)과 유사하다. 정지 메커니즘(60)은 출력 요소(118)에 의해 지지되는 제1 정지 특징부(126A), 및 제1 정지 특징부(126A)를 제1 브레이크(24A)에 연결하기 위한 링키지(28)를 추가로 포함한다. 제1 정지 특징부(126A)는 출력 요소(118)가 제1 피동 방향(F')으로 이동할 때 미리결정된 제1 한계 위치에 도달하는 경우 제1 브레이크(24A)를 작동시켜 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시키도록 링키지(28)를 작동시킨다. 따라서, 정지 메커니즘(20)은 구동 샤프트(14)가 제1 구동 방향(F)으로 회전할 때 선형 시스템(110)이 그의 스트로크 종단 위치에 도달하는 경우 제한 정지부를 제공한다. 정지 메커니즘(60)은 구동 샤프트(14)가 제2 구동 방향(R)으로 회전할 때 선형 시스템(110)이 그의 스트로크 종단 위치에 도달하는 경우 제한 정지부를 제공하도록 링키지(28)를 작동시키기 위한 제2 일방향 클러치(22B), 제2 브레이크(24B), 및 제2 정지 특징부(126B)를 포함하는 양방향 정지 메커니즘일 수 있다.

제3 실시예에서, 제1 정지 특징부(126A) 및 제2 정지 특징부(126B)는 출력 요소(118)의 각각의 표면들일 수 있다. 출력 요소(118)가 선형으로 이동하고 브레이크들(24A, 24B)의 작동이 선형으로 지향된 힘에 의해 이루어지기 때문에, 제3 실시예의 링키지(28)는 맞닿음 단부(133)를 갖는 축방향으로 긴 제1 레그(132) 및 제1 브레이크(24A)와 제2 브레이크(24B) 사이에 수용하기 위한 제1 레그(132)에 직교하는 제2 레그(134)를 포함하는 단순한 푸시-풀 막대(push-pull rod)(130)로서 구성될 수 있다.

이해될 수 있는 바와 같이, 모터(12)가 작동되어 제1 구동 방향(F)으로 구동 샤프트(14)를 회전시키는 경우, 출력 요소(118)는 막대(130)의 맞닿음 단부(133)가 제1 정지 특징부(126A)에 의해 결합될 때까지 - 이때 제1 피동 방향(F')으로의 출력 요소(118)의 추가 이동이 막대(130)를 밀어서 제1 브레이크(24A)를 작동시키고, 그에 의해 제1 구동 방향(F)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시킴 - 제1 피동 방향(F')으로 이동한다. 구동 샤프트(14)는 제1 일방향 클러치(22A)의 일방향 특성 때문에 제2 구동 방향(R)으로 자유로운 회전을 유지한다. 마찬가지로, 모터(12)가 작동되어 제2 구동 방향(R)으로 구동 샤프트(14)를 회전시키는 경우, 출력 요소(118)는 막대(130)의 맞닿음 단부(133)가 제2 정지 특징부(126B)에 의해 결합될 때까지 - 이때 제2 피동 방향(R')으로의 출력 요소(118)의 추가 이동이 막대(130)를 당겨서 제2 브레이크(24B)를 작동시키고, 그에 의해 제2 구동 방향(R)으로의 구동 샤프트(14)의 회전을 정지시킴 - 제2 피동 방향(R')으로 이동한다. 구동 샤프트(14)는 제2 일방향 클러치(22B)의 일방향 특성 때문에 제1 구동 방향(F)으로 자유로운 회전을 유지한다. 제1 및 제2 정지 특징부들(126A, 126B)은 구동 시스템(110)의 각각의 스트로크 종단 한계 위치들에서 맞닿음 단부(133)와 결합하도록 배열된다. 한계 위치들은 정지 특징부들(126A, 126B)의 위치들을 변경시킴으로써 용이하게 조절된다.

당업자는 제3 실시예의 정지 메커니즘(60)이 제2 실시예의 정지 메커니즘(40)에서 교시된 바와 같은 일방향 클러치들(22A, 22B) 및 브레이크들(24A, 24B) 대신 제1 및 제2 캡스턴 스프링들(42A, 42B)을 사용하도록 변형될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 정지 메커니즘(40)에서 사용된 것과 유사한 변형된 링키지(28)가 캡스턴 스프링들(42A, 42B)에 장력을 부여하기 위하여 필요할 것이다.

전술된 다양한 실시예들에 대하여, 당업자는 상이한 유형의 일방향 클러치, 브레이크, 및 링키지가 상기 실시예들에 의해 예시된 본 발명을 실시하는 데 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 대안적인 유형의 일방향 클러치는 래칫 휠(ratchet wheel) 및 폴 클러치, 스프링 클러치, 캠 작동형 클러치, 롤러 클러치, 방향성 클러치, 기계식 편의(mechanical biasing) 클러치, 및 기계식 밸브 클러치를 포함한다. 대안적인 브레이크는 편향(skewed) 롤러 브레이크, 드럼 브레이크, 드래그 베어링, 드래그 장치, 및 감속기를 포함한다. 링키지는 링키지의 스트로크 종단 결합에 응답하여 브레이크 또는 브레이크들을 작동시키기에 충분한 임의의 형태 또는 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 링키지는 하나 이상의 샤프트, 막대, 케이블, 푸시-풀 메커니즘, 기계식 신호 장치, 캠 또는 액추에이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 이점은, 모터의 운동을 재밍할 기회 없이, 제동을 위한 작동 트리거(trigger) 힘이 출력 요소로부터 나오기 때문에, 브레이크가 가능한 한 고관성 모터에 가까이 위치될 수 있다는 것이다. 브레이크를 모터에 가깝게 배열하는 이유는 토크가 낮고 그에 따라서 브레이크의 크기가 감소될 수 있기 때문이다.

전술된 본 발명이 양 스트로크 방향들로의 이동을 제한하는 양방향 정지 메커니즘으로서 구체화되지만, 본 발명은 양방향 정지 메커니즘으로 제한되지 않고 단지 하나의 스트로크 방향에 대해서만 구현될 수도 있다.

본 발명은 회전 또는 선형 구동 시스템의 실제 출력 위치를 사용하여 원하지 않는 초과 이동을 제한하는 브레이크의 적용을 트리거한다. 본 발명의 정지 메커니즘은 스트로크 종단 위치들을 한정하는 관점에서 용이하게 조절가능하다. 특히, 출력 요소(18) 상의 정지 특징부들(26A, 26B)의 각위치, 또는 출력 요소(118) 상의 정지 특징부들(126A, 126B)의 선형 위치는 스트로크 종단 한계 위치들을 변경시키기 위하여 조절될 수 있다. 정지 메커니즘의 크기는 구동 스트로크 중의 모터의 회전수에 비례하지 않아서, 콤팩트한 크기의 인벨로프를 허용한다. 따라서, 콤팩트하고 경량이고 저가이고 스트로크 종단 정지 위치에 대한 조절이 용이한 구동 시스템이 본 발명에 의해 가능하게 된다.

본 발명이 예시적인 실시예들과 관련하여 기술되었지만, 상세한 설명은 본 발명의 범주를 기재된 특정 형태들로 제한하도록 의도되지 않는다. 본 발명은 본 발명의 범주 내에 포함될 수 있는 바와 같은 기술된 실시예의 그러한 대안예들, 수정예들 및 등가물들을 포함하도록 의도된다.

Claims

모터, 상기 모터에 의해 회전되는 구동 샤프트, 및 상기 구동 샤프트의 회전에 의해 구동되는 출력 요소를 갖는 구동 시스템을 위한 정지 메커니즘으로서,
상기 구동 샤프트가 제1 구동 방향으로 회전하고 있지만 상기 구동 샤프트가 상기 제1 구동 방향에 반대인 제2 구동 방향으로는 회전하고 있지 않는 경우 상기 구동 샤프트와 결합하기 위한 제1 일방향 클러치;
상기 제1 일방향 클러치를 통하여 상기 구동 샤프트에 연결되고, 상기 제1 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 작동가능한 제1 브레이크;
상기 출력 요소에 의해 지지되는 제1 정지 특징부; 및
상기 제1 정지 특징부를 상기 제1 브레이크에 연결하기 위한 링키지(linkage)를 포함하고;
상기 제1 정지 특징부는 상기 출력 요소가 상기 구동 샤프트의 제1 구동 방향에 대응하는 제1 피동 방향으로 이동할 때 미리결정된 제1 한계 위치에 도달하는 경우 상기 제1 브레이크를 작동시켜 상기 제1 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 상기 링키지를 작동시키는, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서, 상기 제1 일방향 클러치는 스프래그(sprag) 클러치를 포함하는, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서, 상기 제1 브레이크는 적어도 하나의 마찰 브레이크 판을 포함하는, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서, 상기 제1 일방향 클러치는 제1 캡스턴(capstan) 스프링을 포함하는, 정지 메커니즘.
제4항에 있어서, 상기 제1 캡스턴 스프링은 구조적 지면(structural ground)에 부착된 고정 단부 및 상기 링키지에 연결된 조절 단부를 갖고, 상기 제1 캡스턴 스프링은 상기 제1 브레이크로서 역할을 하도록 조임가능한(tightenable), 정지 메커니즘.
제3항에 있어서, 상기 링키지는 벨 크랭크(bell crank) 링크를 포함하고, 상기 벨 크랭크 링크는 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제1 정지 특징부에 의해 결합되도록 배열되는 제1 레그(leg), 및 상기 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제1 브레이크를 작동시키기 위하여 상기 적어도 하나의 마찰 브레이크 판과 결합하도록 배열되는 제2 레그를 갖는, 정지 메커니즘.
제5항에 있어서, 상기 링키지는 벨 크랭크 링크 및 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하는 2차 링크를 포함하고, 상기 벨 크랭크 링크는 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제1 정지 특징부에 의해 결합되도록 배열되는 제1 레그 및 상기 2차 링크와 결합하는 제2 레그를 갖고, 상기 2차 링크는 상기 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제1 캡스턴 스프링의 조절 단부에 장력을 인가하기 위한 제1 탭을 포함하고, 그에 의해 상기 제1 캡스턴 스프링은 상기 제1 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 조여지는, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서, 상기 제1 피동 방향은 회전 방향인, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서, 상기 제1 피동 방향은 선형 방향인, 정지 메커니즘.
제1항에 있어서,
상기 구동 샤프트가 상기 제2 구동 방향으로 회전하고 있지만 상기 구동 샤프트가 상기 제1 구동 방향으로는 회전하고 있지 않는 경우 상기 구동 샤프트와 결합하기 위한 제2 일방향 클러치;
상기 제2 일방향 클러치를 통하여 상기 구동 샤프트에 연결되고, 상기 제2 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 작동가능한 제2 브레이크; 및
상기 출력 요소에 의해 지지되는 제2 정지 특징부를 추가로 포함하고;
상기 링키지는 상기 제2 정지 특징부를 상기 제2 브레이크에 연결하고;
상기 제2 정지 특징부는 상기 출력 요소가 상기 구동 샤프트의 제2 구동 방향에 대응하는 제2 피동 방향으로 이동할 때 미리결정된 제2 한계 위치에 도달하는 경우 상기 제2 브레이크를 작동시켜 상기 제2 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 상기 링키지를 작동시키는, 정지 메커니즘.
제10항에 있어서, 상기 제2 일방향 클러치는 스프래그 클러치를 포함하는, 정지 메커니즘.
제10항에 있어서, 상기 제2 브레이크는 적어도 하나의 마찰 브레이크 판을 포함하는, 정지 메커니즘.
제10항에 있어서, 상기 제1 일방향 클러치는 제1 캡스턴 스프링을 포함하고, 상기 제2 일방향 클러치는 제2 캡스턴 스프링을 포함하는, 정지 메커니즘.
제13항에 있어서, 상기 제1 캡스턴 스프링은 구조적 지면에 부착된 고정 단부 및 상기 링키지에 연결된 조절 단부를 갖고, 상기 제2 캡스턴 스프링은 상기 구조적 지면에 부착된 고정 단부 및 상기 링키지에 연결된 조절 단부를 갖는, 정지 메커니즘.
제12항에 있어서, 상기 링키지는 벨 크랭크 링크를 포함하고, 상기 벨 크랭크 링크는
제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제1 정지 특징부에 의해 그리고 상기 제1 선회 방향에 반대인 제2 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제2 정지 특징부에 의해 결합되도록 배열되는 제1 레그; 및
상기 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제1 브레이크를 작동시키기 위하여 상기 제1 브레이크의 적어도 하나의 마찰 브레이크 판과 결합하도록 그리고 상기 제2 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제2 브레이크를 작동시키기 위하여 상기 제2 브레이크의 적어도 하나의 마찰 브레이크 판과 결합하도록 배열되는 제2 레그를 갖는, 정지 메커니즘.
제14항에 있어서, 상기 링키지는 벨 크랭크 링크 및 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하는 2차 링크를 포함하고, 상기 벨 크랭크 링크는
제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제1 정지 특징부에 의해 결합되도록 그리고 상기 제1 선회 방향에 반대인 제2 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동을 야기하기 위하여 상기 제2 정지 특징부에 의해 결합되도록 배열되는 제1 레그; 및
상기 2차 링크와 결합하는 제2 레그를 갖고;
상기 2차 링크는
상기 제1 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제1 캡스턴 스프링의 조절 단부에 장력을 인가하기 위한 제1 탭 - 그에 의해 상기 제1 캡스턴 스프링이 상기 제1 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 조여짐 -; 및
상기 제2 선회 방향으로의 상기 벨 크랭크 링크의 선회 운동에 응답하여 상기 제2 캡스턴 스프링의 조절 단부에 장력을 인가하기 위한 제2 탭 - 그에 의해 상기 제2 캡스턴 스프링이 상기 제2 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키도록 조여짐 -을 갖는, 정지 메커니즘.
제10항에 있어서, 상기 제1 피동 방향 및 상기 제2 피동 방향은 회전 방향인, 정지 메커니즘.
제10항에 있어서, 상기 제1 피동 방향 및 상기 제2 피동 방향은 선형 방향인, 정지 메커니즘.
모터, 상기 모터에 의해 회전되는 구동 샤프트, 및 상기 구동 샤프트의 회전에 의해 구동되는 출력 요소를 갖는 구동 시스템을 위한 정지 메커니즘으로서,
상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 일 부분 둘레에 나선형으로 권취되는 제1 캡스턴 스프링,
상기 출력 요소에 의해 지지되는 제1 정지 특징부; 및
링키지를 포함하고;
상기 제1 정지 특징부는 상기 출력 요소가 상기 구동 샤프트의 제1 구동 방향에 대응하는 제1 피동 방향으로 이동할 때 미리결정된 제1 한계 위치에 도달하는 경우 제1 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키기 위하여 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 둘레에 상기 제1 캡스턴 스프링을 조이도록 상기 링키지를 작동시키는, 정지 메커니즘.
제19항에 있어서, 상기 제1 캡스턴 스프링은 상기 제1 캡스턴 스프링과 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 사이에 간극(clearance)을 갖고서 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 둘레에 나선형으로 권취되는, 정지 메커니즘.
제19항에 있어서,
상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 둘레에 나선형으로 권취되는 제2 캡스턴 스프링, 및
상기 출력 요소에 의해 지지되는 제2 정지 특징부를 추가로 포함하고;
상기 제2 정지 특징부는 상기 출력 요소가 상기 구동 샤프트의 제2 구동 방향에 대응하는 제2 피동 방향으로 이동할 때 미리결정된 제2 한계 위치에 도달하는 경우 상기 제1 구동 방향에 반대인 제2 구동 방향으로의 상기 구동 샤프트의 회전을 정지시키기 위하여 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 둘레에 상기 제2 캡스턴 스프링을 조이도록 상기 링키지를 작동시키는, 정지 메커니즘.
제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 캡스턴 스프링은 상기 제1 및 제2 캡스턴 스프링과 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 사이에 간극을 갖고서 상기 구동 샤프트 또는 상기 구동 샤프트에 회전식으로 결합된 상기 일 부분 둘레에 나선형으로 권취되는, 정지 메커니즘.