KR20020091048A - Anti-backlash sprag - Google Patents

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KR20020091048A
KR20020091048A KR1020027005046A KR20027005046A KR20020091048A KR 20020091048 A KR20020091048 A KR 20020091048A KR 1020027005046 A KR1020027005046 A KR 1020027005046A KR 20027005046 A KR20027005046 A KR 20027005046A KR 20020091048 A KR20020091048 A KR 20020091048A
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KR1020027005046A
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에드워드 시몬스
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더멀 다이나믹스, 인코포레이티드
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Abstract

구동축의 회전을 한 방향으로만 허용하기 위한 구동축 조립체가 제공된다. 구동축 조립체는 하우징, 구동축 및 오버러닝 클러치를 포함한다. 오버러닝 클러치는 외측 환형 접촉면을 갖는 내측 레이스와 상기 내측 레이스로부터 반경방향으로 이격된 내측 환형 접촉면을 갖는 외측 레이스를 포함한다. 내측 환형 접촉면 및 외측 환형 접촉면은 이들 사이에 환형 공간을 형성한다. 이같은 환형 공간 내에는 내측 레이스가 외측 레이스에 대해 제 1 방향으로 회전하는 것을 허용하는 반면 내측 레이스가 외측 레이스에 대해 제 2 방향으로 회전하는 것을 방지하는 다수개의 스프래그가 제공된다. 외측 레이스에 구동 하우징이 고정되고 내측 레이스에 구동축이 고정되어 구동축에 제 1 방향으로 회전력이 제공되면 구동축이 회전하고, 회전력이 반대방향으로 구동축에 인가되면 구동축상의 비틀림력이 오버러닝 클러치를 통해 하우징에 전달되며, 이로써 구동축이 제 2 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 바람직한 실시예에서, 구동축은 피스톤의 직선 작동을 구동축의 회전 운동으로 변환하는 피스톤 조립체에 커플링된다.A drive shaft assembly is provided to allow rotation of the drive shaft only in one direction. The drive shaft assembly includes a housing, a drive shaft and an overrunning clutch. The overrunning clutch includes an inner race having an outer annular contact surface and an outer race having an inner annular contact surface radially spaced from the inner race. The inner annular contact surface and the outer annular contact surface form an annular space therebetween. Within this annular space a number of sprags are provided which allow the inner race to rotate in the first direction relative to the outer race while preventing the inner race from rotating in the second direction relative to the outer race. When the drive housing is fixed to the outer race and the drive shaft is fixed to the inner race so that the rotational force is provided to the drive shaft in the first direction, the drive shaft rotates. Is transmitted to, thereby preventing the drive shaft from rotating in the second direction. In a preferred embodiment, the drive shaft is coupled to a piston assembly that converts linear operation of the piston into rotational movement of the drive shaft.

Description

백래시 방지 스프래그 {ANTI-BACKLASH SPRAG}Anti-Backlash Sprags {ANTI-BACKLASH SPRAG}

종래 기술에서, 피스톤이 구동축을 회전시키도록 기계적으로 커플링하는 것이 공지되어 있다. 통상의 내연 피스톤형 장치에서, 피스톤의 직선 운동을 크랭크축의 회전 운동으로 전달하도록 크랭크축이 사용된다. 그러나, 크랭크축의 작동은 다수개의 피스톤이 하나의 크랭크축에 연결되어 크랭크축을 완전히 회전시킬 것을 필요로 한다.In the prior art, it is known to mechanically couple the piston to rotate the drive shaft. In a conventional internal combustion piston type device, the crankshaft is used to transmit the linear motion of the piston to the rotational motion of the crankshaft. However, the operation of the crankshaft requires a number of pistons to be connected to one crankshaft to fully rotate the crankshaft.

다수개의 피스톤 조립체를 부가함으로써, 초기 비용 및 유지 비용이 모두 증가된다. 또한, 하나의 피스톤이 스스로 고장나는 것보다 다수개의 피스톤 중 하나가 고장날 가능성이 훨씬 높다.By adding multiple piston assemblies both the initial and maintenance costs are increased. It is also much more likely that one of the multiple pistons will fail than one piston will fail on its own.

따라서, 다수개의 피스톤을 사용하지 않고서 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 장치를 제공하는 것이 필요할 것이다. 상기 논의된 종래 기술에서 부딪히는 문제점은 본 발명에 의해 거의 제거된다.Therefore, it would be necessary to provide a device for converting linear motion into rotational motion without using multiple pistons. The problems encountered in the prior art discussed above are almost eliminated by the present invention.

본 발명은 일반적으로 구동축 조립체에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 백래시 및 구동축의 역회전을 방지하는 구동축 조립체에 관한 것이다.The present invention relates generally to a drive shaft assembly, and more particularly to a drive shaft assembly that prevents backlash and reverse rotation of the drive shaft.

도 1은 본 발명의 밸브 조립체 및 피스톤 조립체를 단면 상태로 나타내는 측면도이다.1 is a side view showing the valve assembly and the piston assembly of the present invention in a cross-sectional state.

도 2는 도 1의 밸브 조립체 및 피스톤 조립체의 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of the valve assembly and piston assembly of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 밸브 조립체 및 피스톤 조립체의 분해도이다.3 is an exploded view of the valve assembly and piston assembly of FIG. 2.

도 4는 도 1의 암 및 샤프트 조립체를 단면 상태로 나타내는 평면도이다.4 is a plan view of the arm and shaft assembly of FIG. 1 in a cross-sectional view.

도 5는 본 발명의 오버러닝 클러치 조립체를 일부 절취하여 나타내는 분해도이다.5 is an exploded view showing a part of the overrunning clutch assembly of the present invention.

본 발명은 하우징, 구동축 및 오버러닝 클러치 조립체를 갖는 구동축 조립체이다. 오버러닝 클러치 조립체는 외측 환형 접촉면을 갖는 내측 레이스, 내측 환형 접촉면을 갖는 외측 레이스를 갖는다. 내측 환형 접촉면 및 외측 환형 접촉면은 이들 사이에 환형 공간을 형성한다. 또한, 오버러닝 클러치 조립체는 환형 공간 내부에 제공된 다수개의 스프래그를 가지며, 상기 다수개의 스프래그는 내측 레이스의 외측 레이스에 대한 제 1 방향으로의 회전을 허용하는 한편, 내측 레이스가 외측 레이스에 대해 제 2 방향으로 회전하는 것은 저지한다. 오버러닝 클러치 조립체는 또한 상기 환형 공간 내에 다수개의 스프래그를 유지하는 수단을 갖춘다. 본 발명의 구동축 조립체에서, 하우징은 외측 레이스에, 구동축은 내측 레이스에 고정된다.The present invention is a drive shaft assembly having a housing, a drive shaft and an overrunning clutch assembly. The overrunning clutch assembly has an inner race with an outer annular contact surface and an outer race with an inner annular contact surface. The inner annular contact surface and the outer annular contact surface form an annular space therebetween. The overrunning clutch assembly also has a plurality of sprags provided inside the annular space, the plurality of sprags allowing rotation of the inner race in a first direction relative to the outer race, while the inner race with respect to the outer race. Rotation in the second direction is impeded. The overrunning clutch assembly also has means for maintaining a plurality of sprags in the annular space. In the drive shaft assembly of the present invention, the housing is fixed to the outer race and the drive shaft is fixed to the inner race.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 피스톤 및 스윙 암 조립체가 구동축에 고정되어 구동축을 제 1 방향으로 회전시킨다. 하우징에 고정된 오버러닝 클러치는 구동축이 역회전하는 것을 방지하여 구동축이 단지 하나의 방향으로만 구동되는 것을 보장한다.In a preferred embodiment of the invention, the piston and swing arm assembly is fixed to the drive shaft to rotate the drive shaft in the first direction. An overrunning clutch fixed to the housing prevents the drive shaft from rotating in reverse, ensuring that the drive shaft is driven in only one direction.

도면 중에서, 가변 행정 모터는 도 1에 부호 10으로 나타나 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 가변 행정 모터는 밸브 하우징(12)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 밸브 하우징(12)은 알루미늄으로 구성되며, 중공 실린더(14)가 제공되어 밸브 샤프트(16)를 수용한다. 밸브 하우징(12)은, 중공 실린더(14)와 통하는 제 1 유체 입구(18) 및 역시 중공 실린더(14)와 통하는 제 1 유체 출구(20)를 포함한다. 도 1에서, 밸브 하우징(12)에는 제 2 유체 입구(22) 및 제 2 유체 출구(24)도 형성되어 있다.In the figure, the variable stroke motor is indicated by reference numeral 10 in FIG. As shown in FIG. 3, the variable stroke motor includes a valve housing 12. In a preferred embodiment, the valve housing 12 is made of aluminum and a hollow cylinder 14 is provided to receive the valve shaft 16. The valve housing 12 includes a first fluid inlet 18 in communication with the hollow cylinder 14 and a first fluid outlet 20 in communication with the hollow cylinder 14 as well. 1, a second fluid inlet 22 and a second fluid outlet 24 are also formed in the valve housing 12.

도 3에 나타난 바와 같이, 밸브 샤프트(16)에는 제 1 슬롯(26) 및 제 2 슬롯(28)이 제공되어 있다. 밸브 샤프트(16)에는 제 1 링 시트(30), 제 2 링 시트(32), 제 3 링 시트(34)도 제공되어 있다. 제 1 링 시트(30), 제 2 링 시트(32), 제 3 링 시트(34)에는 3개의 테프론 링(36, 38, 40)이 제공되며, 이들 테프론 링은 밸브 샤프트(16)와 중공 실린더(14) 사이에서 유체가 누출되는 것을 방지한다.As shown in FIG. 3, the valve shaft 16 is provided with a first slot 26 and a second slot 28. The valve shaft 16 is also provided with a first ring seat 30, a second ring seat 32, and a third ring seat 34. The first ring seat 30, the second ring seat 32, and the third ring seat 34 are provided with three Teflon rings 36, 38, and 40, which are hollow with the valve shaft 16 and the hollow shaft. Prevents fluid from leaking between cylinders 14.

도 2에 나타난 바와 같이, 밸브 하우징(12)에는 샤프트 로테이터(42)가 고정되어 있는데, 샤프트 로테이터는 도 3에 나타난 밸브 샤프트(16)로부터 연장되는 키(44)에 작동 가능하게 고정된다. 샤프트 로테이터(42)는 작은 전기 모터 또는 공지된 임의의 유사한 회전 장치일 수 있다.As shown in FIG. 2, a shaft rotator 42 is fixed to the valve housing 12, which is operably fixed to a key 44 extending from the valve shaft 16 shown in FIG. 3. The shaft rotator 42 may be a small electric motor or any similar rotating device known.

도 3에 나타난 바와 같이, 밸브 샤프트(16)의 제 1 슬롯(26) 및 제 2슬롯(28)은 밸브 샤프트(16)의 서로 반대되는 쪽에 배치된다. 따라서 밸브 샤프트(16)가 도 1에 나타난 바와 같이 밸브 하우징(12)의 중공 실린더(14) 내에 위치할 때, 제 2 슬롯은 제 2 유체 입구(22) 및 제 2 유체 출구(24) 사이에서 유체를 통하게 한다. 도 1에 나타난 바와 같이, 제 2 슬롯(28)이 제 2 유체 입구(22)와 제 2 유체 출구(24) 사이에서 유체가 통하도록 할 때, 제 1 슬롯(26)은 밸브 하우징(12)(도 1 및 도 3)에 의해 완전히 덮인다. 밸브 샤프트(16)의 제 1 슬롯(26) 반대쪽 부분은 제 1 유체 입구(18) 및 제 1 유체 출구(20) 사이의 유체 소통을 막는다.As shown in FIG. 3, the first slot 26 and the second slot 28 of the valve shaft 16 are arranged on opposite sides of the valve shaft 16. Thus, when the valve shaft 16 is located in the hollow cylinder 14 of the valve housing 12 as shown in FIG. 1, the second slot is between the second fluid inlet 22 and the second fluid outlet 24. Let the fluid through. As shown in FIG. 1, when the second slot 28 allows fluid to flow between the second fluid inlet 22 and the second fluid outlet 24, the first slot 26 is the valve housing 12. Completely covered by (FIGS. 1 and 3). The portion opposite the first slot 26 of the valve shaft 16 prevents fluid communication between the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet 20.

이와 유사하게, 샤프트 로테이터(42)가 밸브 샤프트(16)를 180°회전시킬 때, 제 1 슬롯(26)은 제 1 유체 입구(18) 및 제 1 유체 출구(20) 사이를 서로 통하게 하고, 한편 밸브 샤프트(16) 중 제 2 슬롯(28) 반대쪽 부분은 제 2 유체 입구(22) 및 제 2 유체 출구(28) 사이의 유체 소통을 폐쇄시킨다. 바람직한 실시예에서, 슬롯(26, 28) 및 입구(18, 22) 및 출구(20, 24)는, 제 1 유체 입구(18)와 제 1 유체 출구(20)가 통하여 있을 때 제 2 유체 입구(22)와 제 2 유체 출구(22) 사이에서 유체가 통하지 않도록 하는 크기이다. 이와 유사하게, 제 2 유체 입구(24)와 제 2 유체 출구(24) 사이가 통하여져 있을 때, 제 1 유체 입구(18)와 제 1 유체 출구(20) 사이의 유체 소통은 폐쇄된다.Similarly, when the shaft rotator 42 rotates the valve shaft 16 by 180 °, the first slot 26 allows the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet 20 to communicate with each other, The part opposite the second slot 28 of the valve shaft 16, on the other hand, closes the fluid communication between the second fluid inlet 22 and the second fluid outlet 28. In a preferred embodiment, the slots 26, 28 and the inlets 18, 22 and the outlets 20, 24 have a second fluid inlet when the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet 20 are through. It is sized to prevent fluid from passing between the 22 and the second fluid outlet 22. Similarly, when there is a connection between the second fluid inlet 24 and the second fluid outlet 24, the fluid communication between the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet 20 is closed.

밸브 하우징(12)에는 구동 하우징(46)이 고정되어 있는데, 이는 도 1에 나타난 바와 같이 구동 실린더(48)를 형성한다. 바람직한 실시예에서, 구동 하우징(46)은 솔기 없는 스테인레스강 튜브로 만들어진다. 구동 하우징(46)은 구동 박스(50)에 고정되며, 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다. 구동 실린더(48) 내에는 피스톤(52)이 제공된다. 피스톤(52)은 알루미늄 캡(54) 및 알루미늄 베이스(56)로 구성되는 것이 바람직하다. 피스톤(52)에는, 요동식(wobble-type)임에 따라, 플라스틱 밀봉 링(58)이 제공되고, 이는 피스톤(52)이 구동 실린더(48)의 중심 축에 대한 법선 위치로부터 2° 선회할 수 있게 하는 한편, 실링 링(58) 및 구동 하우징(46) 사이에서 밀봉을 유지한다.The drive housing 46 is fixed to the valve housing 12, which forms the drive cylinder 48 as shown in FIG. 1. In a preferred embodiment, the drive housing 46 is made of a seamless stainless steel tube. The drive housing 46 is fixed to the drive box 50, preferably made of aluminum. In the drive cylinder 48 a piston 52 is provided. The piston 52 is preferably composed of an aluminum cap 54 and an aluminum base 56. The piston 52 is provided with a plastic sealing ring 58, as it is wobble-type, which will cause the piston 52 to pivot 2 ° from its normal position with respect to the central axis of the drive cylinder 48. While maintaining a seal between the sealing ring 58 and the drive housing 46.

피스톤 로드(60)는 경화 강으로 구성되고 고정 스크류(securement screw, 61)(도 1)에 의해 피스톤(52)에 고정된다. 도 3에 나타난 바와 같이, 피스톤 로드(60)에는 아이렛(eyelet, 62)이 제공되는데, 이는 스윙 암(66)의 요크(64) 내에 장착된다. 아이렛(62) 내에는 니들 롤러 베어링(68) 또는 유사한 공지의 베어링이 설치되어 마찰을 감소시킨다. 니들 롤러 베어링(68)은 아이렛(62) 내에 위치하며, 아이렛(62)은 요크(64) 내에 위치하며, 열처리된 강으로 구성되는 맞춤못(dowel pin, 70)은 요크(64)의 제 1 아웃렛(72), 니들 롤러 베어링(68), 및 요크(64)의 제 2 아웃렛(74)을 통해 위치한다. 맞춤못은 열처리된 강으로 만들어져, 피스톤 로드(60)에 부여되는 높은 압력을 견딘다. 스윙 암(66)은 경화 강으로 만들어지며 큰 구멍(76)이 제공되어 한 쌍의 구동 스프래그(drive sprags, 78)를 수용하는 것이 바람직하다. 구동 스프래그(78)는, 구동 행정 시 스윙 암(66)으로부터의 회전 에너지를 구동축(80)에 전달하는 방식으로 구동축(80)에 고정되며, 복원 행정 시에 구동축(80)이 스윙 암(66)에 대해 "탄성회전(freewheel)"을 할 수 있게 하여, 구동축(80)이 반대 방향으로 회전하지 않게 한다. 도 2에 나타난 바와같이, 구동축(80)은 구동 박스(50)를 통해 연장되어 차량 또는 다른 임의의 구동 가능한 장치에 동력을 공급한다.The piston rod 60 is made of hardened steel and is fixed to the piston 52 by a securement screw 61 (FIG. 1). As shown in FIG. 3, the piston rod 60 is provided with an eyelet 62, which is mounted in the yoke 64 of the swing arm 66. In the eyelet 62, a needle roller bearing 68 or similar known bearing is installed to reduce friction. The needle roller bearing 68 is located in the eyelet 62, the eyelet 62 is located in the yoke 64, and a dowel pin 70 made of heat-treated steel is the first of the yoke 64. It is located through the outlet 72, the needle roller bearing 68, and the second outlet 74 of the yoke 64. The dowel is made of heat treated steel, which withstands the high pressure exerted on the piston rod 60. The swing arm 66 is made of hardened steel and preferably provided with a large hole 76 to receive a pair of drive sprags 78. The drive sprag 78 is fixed to the drive shaft 80 in such a manner as to transmit rotational energy from the swing arm 66 to the drive shaft 80 during the drive stroke, and the drive shaft 80 is coupled to the swing arm during the recovery stroke. "Freewheel" for 66, so that drive shaft 80 does not rotate in the opposite direction. As shown in FIG. 2, the drive shaft 80 extends through the drive box 50 to power a vehicle or any other driveable device.

유체 압력 발생기(82)는 제 1 유체 입구(18)에 유체 소통 상태에서 작동 가능하게 연결된다. 바람직한 실시예에서, 압력 발생기(82)는 스팀 발생기이지만, 물론 임의의 유사한 장치일 수 있다. 유체 압력 발생기(82)는 전달 호스(84)를 통해 제 1 유체 입구(18)에 연결된다(도 2 및 도 3). 바람직한 실시예에서, 제 2 유체 출구(24)도 보조 전달 호스(86)에 의해 유체 압력 발생기(82)에 연결된다.The fluid pressure generator 82 is operably connected in fluid communication with the first fluid inlet 18. In a preferred embodiment, the pressure generator 82 is a steam generator, but can of course be any similar device. The fluid pressure generator 82 is connected to the first fluid inlet 18 via a delivery hose 84 (FIGS. 2 and 3). In a preferred embodiment, the second fluid outlet 24 is also connected to the fluid pressure generator 82 by an auxiliary delivery hose 86.

도 2에 나타난 바와 같이, 가변 행정 모터(10)에는 보조 밸브 및 피스톤 조립체(88)도 제공된다. 보조 밸브 및 피스톤 조립체(88)는 전술한 조립체와 디자인이 거의 유사하다. 그러나 도 3에 나타난 바와 같이, 밸브 샤프트(16)에는 제 1 슬롯(26) 및 제 2 슬롯(28) 위치의 반대에 제 3 슬롯(90) 및 제 4 슬롯(92)이 위치된다. 슬롯(26, 28, 90, 92)의 위치를 설정함에 따라, 피스톤 조립체(88) 및 보조 밸브의 피스톤(94)이 복원될 때 전술한 피스톤이 구동되게 하며, 피스톤 조립체(88) 및 보조 밸브의 피스톤(94)이 구동될 때 피스톤(94)이 복원되게 한다. 이러한 피스톤(52, 94)의 상보적인 작동에 의해, 구동축(80)은 이들 피스톤(52, 94) 중의 하나에 의해 실질적으로 연속으로 구동된다.As shown in FIG. 2, the variable stroke motor 10 is also provided with an auxiliary valve and piston assembly 88. The auxiliary valve and piston assembly 88 is almost similar in design to the assembly described above. However, as shown in FIG. 3, in the valve shaft 16, the third slot 90 and the fourth slot 92 are located opposite the positions of the first slot 26 and the second slot 28. By setting the positions of the slots 26, 28, 90, 92, the piston described above is driven when the piston assembly 88 and the piston 94 of the auxiliary valve are restored, and the piston assembly 88 and the auxiliary valve Causes the piston 94 to recover when the piston 94 is driven. By the complementary operation of these pistons 52, 94, the drive shaft 80 is driven substantially continuously by one of these pistons 52, 94.

도 4에 나타난 바와 같이, 2개의 복원 스프링(96, 98)이 제공되어 전술한 스윙 암(66), 그리고 피스톤 조립체(88) 및 보조 밸브의 스윙 암(100)을 시작 위치로 복원시킨다. 각 스윙 암(66, 100)은, 번갈아 시작 위치로 이동함에 따라, 각각의 피스톤(52, 94)도 시작 위치로 이동시킨다. 복원 링(96, 98)은 구동 박스(50)에서구동축(80) 둘레에 고정된다. 각 복원 스프링(96, 98)에는 복원 암(102, 104) 및 고정 핑거(106, 108)가 설치된다. 일단 복원 스프링(96, 98)이 구동 박스(50)에 결합됨에 따라, 핑거(106, 108)는 스윙 암(66, 100) 내에 제공된 구멍(110, 112) 내에 위치된다. 도 4에 나타난 바와 같이, 구동축(80)은 한 쌍의 구동 스프래그(114)의 내부 둘레에 고정되는데, 구동 스프래그(114)의 외부 둘레는 스윙 암(100)에 고정된다. 구동 스프래그(114)는, 스윙 암(100)이 피스톤(94)에 의해 구동됨에 따라, 스윙 암(100)의 회전 운동을 구동축(80)에 전달할 수 있도록 방향이 설정된다. 복원 행정이 이루어지는 동안, 구동 스프래그(114)는 탄성회전하여, 복원 스프링(96)이 스윙 암(100)을, 큰 에너지를 구동축(80)에 전달하지 않으면서, 그 시작 위치로 복원시킬 수 있도록 한다.As shown in FIG. 4, two restoring springs 96, 98 are provided to restore the swing arm 66 and the swing arm 100 of the piston assembly 88 and the auxiliary valve to the starting position. Each swing arm 66, 100 alternately moves to its starting position, so that each piston 52, 94 also moves to its starting position. Restoration rings 96 and 98 are fixed around drive shaft 80 in drive box 50. Each of the restoring springs 96, 98 is provided with restoring arms 102, 104 and fixing fingers 106, 108. Once restoring springs 96, 98 are coupled to drive box 50, fingers 106, 108 are located in holes 110, 112 provided in swing arms 66, 100. As shown in FIG. 4, the drive shaft 80 is fixed to the inner circumference of the pair of drive sprags 114, and the outer circumference of the drive sprag 114 is fixed to the swing arm 100. The drive sprag 114 is set in a direction such that the swing arm 100 is driven by the piston 94 so that the rotational movement of the swing arm 100 can be transmitted to the drive shaft 80. During the restoring stroke, the drive sprag 114 rotates elastically so that the restoring spring 96 can restore the swing arm 100 to its starting position without transferring large energy to the drive shaft 80. Make sure

백래시 방지 스프래그(anti-backlash sprag, 116)는, 스윙 암들(66과 100) 사이에서 구동축(80)에 고정되어, 스윙 암(66, 100)과 구동축(80) 사이의 회전 에너지 전달을 더욱 감소시킨다. 도 4에 나타난 바와 같이 백래시 방지 스프래그(116)는, 스윙 암들(66과 100) 사이에서, 구동 박스(50) 내에 제공된 구동축 개구(118) 내에서 구동 박스(50)에 결합된다.An anti-backlash sprag 116 is fixed to the drive shaft 80 between the swing arms 66 and 100 to further transmit rotational energy between the swing arms 66 and 100 and the drive shaft 80. Decrease. As shown in FIG. 4, the anti-backlash sprag 116 is coupled to the drive box 50 in the drive shaft opening 118 provided in the drive box 50, between the swing arms 66 and 100.

백래시 방지 스프래그(116)는 용접 또는 다른 유사한 고정 방법에 의해 구동 박스(50)에 고정된다. 백래시 방지 스프래그(116)는 구동 스프래그(114)와 구조가 유사하나, 구동 스프래그(114)와 반대인 작동 방향으로 구동축(80)에 결합된다. 따라서 스윙 암(100)이 구동 행정에 있을 때, 구동 스프래그(114)는 스윙 암(100)의 회전 에너지를 구동축(80)으로 전달한다. 이 구동 행정이 이루어지는 동안, 백래시 방지 스프래그(116)는 그 "탄성회전(freewheel)" 방향에 있게 되어, 구동축(80)이 자유롭게 회전하게 한다. 일단 스윙 암(100)이 그 구동 행정을 마치면, 복원 스프링(96)은 스윙 암(100)을 그 시작 위치로 복원시킨다. 복원 스프링(96)이 스윙 암(100)을 회전시킴에 따라, 구동 스프래그(114)는 "탄성회전" 방향에 있으며, 이에 따라 스윙 암(100)으로부터 구동축(80)으로의 회전 에너지 전달이 제한되어 복원 스프링(96)의 처짐(drag)을 감소시킨다.The anti-backlash sprag 116 is fixed to the drive box 50 by welding or other similar fixing method. The anti-backlash sprag 116 is similar in structure to the drive sprag 114 but is coupled to the drive shaft 80 in an operating direction opposite to the drive sprag 114. Thus, when the swing arm 100 is in the drive stroke, the drive sprags 114 transmit rotational energy of the swing arm 100 to the drive shaft 80. During this drive stroke, the anti-backlash sprag 116 is in its "freewheel" direction, allowing the drive shaft 80 to rotate freely. Once the swing arm 100 has finished its drive stroke, the restoring spring 96 restores the swing arm 100 to its starting position. As the restoring spring 96 rotates the swing arm 100, the drive sprags 114 are in the "elastic rotation" direction, thereby transferring rotational energy from the swing arm 100 to the drive shaft 80. Limited to reduce the deflection of the restoring spring 96.

도 5에 나타난 바와 같이, 백래시 방지 스프래그(116)에는 외측 레이스(outer race, 120) 및 내측 레이스(inner race, 122)가 제공된다. 외측 레이스(120)와 내측 레이스(122) 모두는, 백래시 방지 스프래그(116)의 수명을 증가시킬 수 있도록 경화 강으로 이루어져 있어 바람직하다. 외측 레이스(120)에는 내측 환상 접촉면(124)이 형성된다. 외측 레이스(120)에는 외면(exterior surface, 126)도 제공되는데, 이는 용접이나 다른 방법에 의해, 도시된 바와 같이 구동 하우징(50)에 고정된다(도 4 및 도 5). 도 5에 나타난 바와 같이, 내측 레이스(122)에는 구동축(80)과의 연결을 위해 키가 형성된 내측 환상면(128)이 제공되어 있는데, 구동축(80)에는 이와 유사하게, 구동축(80)으로부터 내측 레이스(122)로의 토크 전달을 용이하게 하는, 키가 형성된 면(미도시)이 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 내측 레이스(122)에도 외측 환상 접촉면(130)이 제공될 수 있다.As shown in FIG. 5, the anti-backlash sprag 116 is provided with an outer race 120 and an inner race 122. Both the outer race 120 and the inner race 122 are preferably made of hardened steel to increase the life of the anti-backlash sprag 116. The outer race 120 is formed with an inner annular contact surface 124. The outer race 120 is also provided with an exterior surface 126, which is fixed to the drive housing 50 as shown, by welding or other method (FIGS. 4 and 5). As shown in FIG. 5, the inner race 122 is provided with an inner annular surface 128 with a key for connection with the drive shaft 80, which is similarly provided from the drive shaft 80. A keyed face (not shown) may or may not be formed, which facilitates torque transfer to the inner race 122. The inner race 122 may also be provided with an outer annular contact surface 130.

외측 레이스(120)와 내측 레이스(122) 사이에는 스프래그 조립체(132)가 제공된다(도 5). 도 5에 나타난 바와 같이, 스프래그 조립체(132)는 스프래그 리테이너(134), 한 쌍의 코일 스프링(136) 및 다수의 스프래그(138)를 포함한다. 스프래그 조립체(132)가 백래시 방지 스프래그(116)로부터 제거될 때, 코일 스프링(136)은 스프래그(138)를 직립 위치로 바이어스되게 한다. 그러나 스프래그(138)가 직립 위치에 있을 때, 외측 레이스(120)와 내측 레이스(122) 사이에는 스프래그 조립체(122)를 사이에 넣을만한 충분한 거리가 없다. 따라서 스프래그(138)는 백래시 방지 스프래그(116)가 조립될 수 있도록 약간 기울어져야 한다. 각 스프래그(138)에는 내측 레이스(122)의 외측 환상 접촉면(130)과 접촉하기 위한 바디(140) 및 외측 레이스(120)의 내측 환상 접촉면(124)과 접촉하기 위한 헤드(142)가 형성되는 것이 바람직하다. 바디(140)는 스프래그 리테이너(134) 내에 제공되는 개구(144) 및 헤드(142) 모두에 비해 약간 넓고 좁은 것이 좋다. 바디(140)의 폭에 의해, 스프래그(138)가 스프래그 리테이너(134)로부터 빠지는 것이 방지된다. 바디(140)의 길이는 스프래그 리테이너(134)의 측벽(146)과 바디(140) 사이에 코일 스프링(136)을 놓기 위한 충분한 간극을 제공한다. 바디(140)가 헤드(142)보다 짧기 때문에, 코일 스프링(136)은 헤드(142)의 돌출부(overhanging portion, 148)를 바깥쪽으로 바이어스시킬 수 있고, 따라서 스프래그(138)를 그 직립 위치로 바이어스시킬 수 있다.A sprag assembly 132 is provided between the outer race 120 and the inner race 122 (FIG. 5). As shown in FIG. 5, the sprag assembly 132 includes a sprag retainer 134, a pair of coil springs 136, and a plurality of sprags 138. When the sprag assembly 132 is removed from the anti-backlash sprag 116, the coil spring 136 causes the sprag 138 to be biased to an upright position. However, when the sprag 138 is in the upright position, there is not enough distance between the outer race 120 and the inner race 122 to sandwich the sprag assembly 122. Thus, the sprag 138 must be tilted slightly so that the anti-backlash sprag 116 can be assembled. Each sprag 138 is formed with a body 140 for contacting the outer annular contact surface 130 of the inner race 122 and a head 142 for contacting the inner annular contact surface 124 of the outer race 120. It is desirable to be. The body 140 is preferably slightly wider and narrower than both the opening 144 and the head 142 provided in the sprag retainer 134. The width of the body 140 prevents the sprag 138 from falling out of the sprag retainer 134. The length of the body 140 provides sufficient clearance for placing the coil spring 136 between the body 140 and the side wall 146 of the sprag retainer 134. Because the body 140 is shorter than the head 142, the coil spring 136 can bias the overhanging portion 148 of the head 142 outwards, thus biasing the sprag 138 to its upright position. Can be biased.

백래시 방지 스프래그(116)가 완전히 조립되었을 때, 스프래그 조립체(132)는 외측 레이스(124) 내에 놓이고, 내측 레이스(122)는 스프래그 조립체(132) 내에 놓인다(도 4 및 도 5). 따라서 내측 레이스(122)는 외측 레이스(120)에 대해 제 1 방향(도시된 바와 같이 반시계 방향) 내에서 회전할 수 있는데, 이는 이 회전이 스프래그(138)를 그 직립 위치로부터 기울어지게 할 수 있기 때문이다. 따라서 내측레이스(14)에 고정된 구동축(80)은, 백래시 방지 스프래그(116)에 대해 반시계 방향으로 자유롭게 회전할 수 있으며, 이러한 회전은 스프래그(138)를 그 직립 위치로부터 멀어지게 한다. 역으로, 구동축을 시계 방향으로 회전시키기 위한 시도가 이루어진다면, 코일 스프링(136)은 스프래그(138)를 그 직립 위치를 향해 바이어스시키며, 따라서 내측 레이스(122)의 비틀림력을 외측 레이스(120)로 전달한다. 외측 레이스(120)는 구동 박스(50)에 용접되기 때문에, 구동축(80)의 시계 방향 회전은 백래시 방지 스프래그(116)에 의해 방지된다.When the anti-backlash sprag 116 is fully assembled, the sprag assembly 132 lies in the outer race 124 and the inner race 122 lies in the sprag assembly 132 (FIGS. 4 and 5). . Thus the inner race 122 can rotate relative to the outer race 120 in a first direction (counterclockwise as shown), which will cause the sprag 138 to tilt from its upright position. Because it can. Thus, the drive shaft 80 fixed to the inner race 14 can freely rotate counterclockwise with respect to the anti-backlash sprag 116, which rotation causes the sprag 138 to move away from its upright position. . Conversely, if an attempt is made to rotate the drive shaft clockwise, the coil spring 136 biases the sprag 138 toward its upright position, thus biasing the torsional force of the inner race 122 to the outer race 120. To pass). Since the outer race 120 is welded to the drive box 50, clockwise rotation of the drive shaft 80 is prevented by the anti-backlash sprag 116.

백래시 방지 스프래그(116)는, 스윙 암(100) 회복 방향에서의 구동축의 어떠한 추가 회전도 방지한다. 구동 스프래그(114) 및 구동축(80) 사이의 마찰이, 스윙 암(100)의 복원 행정 동안 구동 스프래그(114)로부터 구동축(80)으로의 회전 에너지 량을 전달하기에 충분히 크다면, 백래시 방지 스프래그(116)는 구동축(80)의 회전을 방지한다. 백래시 방지 스프래그(116)는 구동 박스(50)에 용접되기 때문에, 구동축(80)의 어떠한 "후방(backward)" 회전 에너지라도 구동 박스(50)에 전달하여, 구동축(80)이 스윙 암(100) 복원 방향으로 회전하는 것을 방지한다.The anti-backlash sprag 116 prevents any further rotation of the drive shaft in the swing arm 100 recovery direction. If the friction between the drive sprag 114 and the drive shaft 80 is large enough to transfer the amount of rotational energy from the drive sprag 114 to the drive shaft 80 during the restoring stroke of the swing arm 100, the backlash The prevention sprag 116 prevents the rotation of the drive shaft 80. Since the anti-backlash sprag 116 is welded to the drive box 50, any " backward " rotational energy of the drive shaft 80 is transmitted to the drive box 50 so that the drive shaft 80 can swing the swing arm ( 100) Prevent rotation in the recovery direction.

백래시 방지 스프래그(116)는, 구동 행정에서 스윙 암(66, 100) 중의 하나가 구동축(80)을 회전시키기 시작할 때까지 구동축(80)의 후방 회전을 방지한다. 이러한 방식으로, 백래시 방지 스프래그(116)는 구동축(80)이 한 쪽 방향으로만 회전할 수 있게 한다.The anti-backlash sprag 116 prevents rearward rotation of the drive shaft 80 until one of the swing arms 66, 100 in the drive stroke starts to rotate the drive shaft 80. In this way, the anti-backlash sprag 116 allows the drive shaft 80 to rotate in only one direction.

본 발명의 가변 구동 모터(10)를 작동시키기 위해, 샤프트 로테이터(42)는 중공 실린더(14) 내에서 밸브 샤프트(16)를 회전시키도록 작동된다. 그러면 유체압력 발생기(82)는 스팀과 같은 가압된 유체를 제 1 유체 입구(18) 및 보조밸브와 피스톤 조립체(88)에 제공하도록 작동된다. 따라서 밸브 샤프트(16)는 일정한 속도로 회전된다. 유체가 저압으로 제 1 유체 입구(18)에 인가될 때, 제 1 슬롯(26)이 제 1 유체 입구(18)와 제 1 유체 출구(20) 사이의 유체를 소통시킴에 따라, 단지 적은 양의 유체만이 구동 실린더(58)에 들어간다. 유체를 구동 실린더(48) 내로 도입하면, 피스톤(52)을 밸브 하우징(12)으로부터 멀어지게 한다. 스윙 암(66)이 회전함에 따라, 피스톤 로드(60)의 아이렛(62)은 스윙 암(66)이 왕복 운동함에 따라 약간 선회한다. 기울어지는 양을 감소시키기 위해, 피스톤(52)은 시작 위치 및 종료 위치 모두에서 약간 기울어지도록 배열된다. 이에 따라 피스톤(52)은, 전 행정(full stroke)의 중심에 있을 때, 기울어지는 정도가 감소된다. 스윙 암(66) 및 피스톤 로드(60)는, 시작 위치에 피스톤(52)을 놓기에 충분한 길이로 설계되어, 피스톤(52)은 구동 실린더(48)의 중심 축에 대해, 법선으로부터 2°기울어진다.To operate the variable drive motor 10 of the present invention, the shaft rotator 42 is operated to rotate the valve shaft 16 in the hollow cylinder 14. The fluid pressure generator 82 is then operated to provide pressurized fluid, such as steam, to the first fluid inlet 18 and the auxiliary valve and piston assembly 88. The valve shaft 16 is thus rotated at a constant speed. When fluid is applied to the first fluid inlet 18 at low pressure, only a small amount, as the first slot 26 communicates the fluid between the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet 20. Of fluid enters the drive cylinder 58. Introducing fluid into the drive cylinder 48 causes the piston 52 to move away from the valve housing 12. As the swing arm 66 rotates, the eyelet 62 of the piston rod 60 pivots slightly as the swing arm 66 reciprocates. In order to reduce the amount of tilting, the piston 52 is arranged to tilt slightly in both the starting position and the ending position. This reduces the degree of tilt when the piston 52 is at the center of the full stroke. The swing arm 66 and the piston rod 60 are designed with a length sufficient to place the piston 52 in the starting position so that the piston 52 is tilted 2 ° from the normal with respect to the central axis of the drive cylinder 48. Lose.

피스톤(52)이 어떻게 기울어지는지 검사하기 위해, 피스톤(52)의 전 행정을 검사하는 것이 바람직하다. 구동 실린더(48)가 유체로 채워지기 시작함에 따라 피스톤(52)은 스윙 암(66)을 향해 이동하여, 밸브 하우징(12)으로부터 멀어지고, 따라서 회전하기 시작하는 스윙 암(66)을 민다. 스윙 암(66)이 회전함에 따라, 피스톤 로드(60)는 스윙 암(66)의 요크(64) 내에서 선회한다. 피스톤(52)은 구동 실린더(48)의 중심 축에 대해 법선 방향으로 될 때까지 선회한다. 이는 피스톤(52)이 그 전 행정의 1/4에 있을 때 일어난다.In order to examine how the piston 52 is tilted, it is preferable to inspect the full stroke of the piston 52. As the drive cylinder 48 begins to fill with fluid, the piston 52 moves toward the swing arm 66, pushing the swing arm 66 away from the valve housing 12 and thus starting to rotate. As the swing arm 66 rotates, the piston rod 60 pivots within the yoke 64 of the swing arm 66. The piston 52 pivots until it is in a normal direction with respect to the central axis of the drive cylinder 48. This occurs when the piston 52 is at one quarter of its previous stroke.

더 많은 유체가 구동 실린더(48)로 들어감에 따라 피스톤(52)은, 도 1에 나타난 바와 같이 전 행정의 반에 이를 때까지 구동축(80)으로부터 선회하기 시작한다. 이 지점에서, 피스톤(52)은 구동 실린더(48)의 축에 대해서는 법선으로부터 2° 떨어져 있으나, 시작점의 2° 방향 반대편에 있다. 구동 실린더(48)가 계속 유체를 채움에 따라 스윙 암(66)은, 피스톤(52)이 전 행정의 3/4에 이를 때까지 더 회전한다. 이 점에서 스윙 암(66)은 충분히 회전하여, 피스톤(52)은 다시 구동 실린더(48)의 중심 축에 대해 법선 방향으로 된다. 구동 실린더(48)가 계속 유체로 채워짐에 따라, 스윙 암(66)은 계속 회전하며, 피스톤(52)은 구동 실린더(48)의 중심 축에 대한 법선으로부터 2°떨어진 위치를 향하여 이동된다. 이러한 2°경사는 전 행정의 시작점에서 피스톤(52)의 법선 방향으로부터 2°떨어진 방향과 같은 방향에 있다. 전유압(full fluid pressure)에서, 이 전 행정은 제 1 유체 입구(18) 및 제 1 유체 출구에서 유체가 통하게 될 때마다 일어난다(도 3).As more fluid enters the drive cylinder 48, the piston 52 begins to pivot from the drive shaft 80 until half of the full stroke, as shown in FIG. 1. At this point, the piston 52 is 2 ° away from the normal with respect to the axis of the drive cylinder 48, but is opposite the 2 ° direction of the starting point. As the drive cylinder 48 continues to fill the fluid, the swing arm 66 rotates further until the piston 52 reaches three quarters of the previous stroke. At this point, the swing arm 66 is sufficiently rotated so that the piston 52 is again normal to the central axis of the drive cylinder 48. As the drive cylinder 48 continues to be filled with fluid, the swing arm 66 continues to rotate, and the piston 52 moves toward a position 2 ° away from the normal to the central axis of the drive cylinder 48. This 2 ° incline is in the same direction as 2 ° away from the normal direction of the piston 52 at the start of the full stroke. At full fluid pressure, this previous stroke occurs each time fluid is brought into the first fluid inlet 18 and the first fluid outlet (FIG. 3).

따라서 시작 위치에서 피스톤(52)을 구동 실린더(48)의 중심 축에 법선 방향으로 향하게 하고, 스윙 암(66)이 그 사이클을 통해 회전함에 따라 피스톤(52)은 큰 각도를 통해 선회하는 대신, 시작 위치에 대해 법선 위치로부터 2°떨어진 위치에 있게 된다. 이러한 방식으로 피스톤(52)은 법선으로부터 2°떨어진 위치에서 시작하고, 법선 위치, 반대 방향의 법선 위치로부터 2°떨어진 위치, 다른 법선 위치를 통해 최종적으로 시작 위치와 같은 위치에서의 법선으로부터 2°떨어진 위치로 순환된다. 따라서 법선 위치로부터의 편차량 전체는 전 행정에 걸쳐 최소로 유지된다.Thus, in the starting position, the piston 52 is directed in the normal direction to the central axis of the drive cylinder 48, and as the swing arm 66 rotates through its cycle, the piston 52 rotates through a large angle, The position is 2 degrees away from the normal position with respect to the starting position. In this way the piston 52 starts at a position 2 ° away from the normal, 2 ° away from the normal position, 2 ° away from the opposite normal position, and 2 ° from the normal at the same position as the starting position finally through another normal position. Circulated to a remote location. Therefore, the total amount of deviation from the normal position is kept to a minimum throughout the entire stroke.

가변 행정 모터(10)는 앞서 설명한 전행정(full stroke)으로 사이클링하는것이 가능하지만, 전행정은 전유압(full fluid pressure)하에서만 실현된다. 단지 작은 크기의 압력이 제 1 유체 입력(18)에 인가되면, 피스톤(52)은 훨씬 작은 행정 사이클로 이동한다. 유압 발생기(82)에 의해 제공되는 유체의 압력이 증가함에 따라, 보다 많은 양의 유체가 밸브 샤프트(16)의 각 회전시 제 1 유체 입력(18)으로부터 제 1 유체 출력(20)를 통해 구동 실린더(48)로 전송된다. 구동 실린더(48)로 유입되는 이같이 많은 양의 유체는 피스톤(52)을 보다 빠르게 움직이며, 이로인해 점점 더 긴 행정이 일어난다. 스윙 암(66)은 이같은 긴 행정을 구동축(80)의 큰 회전으로 변형시킨다. 축 회전자(42)는 밸브 샤프트(16)를 일정한 속도로 회전시키므로, 유체의 압력이 인가되는 것에 무관하게 각 사이클에 동일한 시간이 소요된다. 따라서, 동일한 시간에 구동축(80)의 보다 큰 회전은 구동축(80)의 보다 빠른 속도를 의미한다.The variable stroke motor 10 can be cycled with the full stroke described above, but the full stroke is realized only under full fluid pressure. When only a small amount of pressure is applied to the first fluid input 18, the piston 52 moves in a much smaller stroke cycle. As the pressure of the fluid provided by the hydraulic generator 82 increases, a larger amount of fluid is driven from the first fluid input 18 through the first fluid output 20 at each rotation of the valve shaft 16. Is transmitted to the cylinder 48. This large amount of fluid entering the drive cylinder 48 moves the piston 52 faster, resulting in longer and longer strokes. Swing arm 66 transforms this long stroke into a large rotation of drive shaft 80. Since the axial rotor 42 rotates the valve shaft 16 at a constant speed, each cycle takes the same time regardless of the pressure of the fluid applied. Thus, greater rotation of the drive shaft 80 at the same time means faster speed of the drive shaft 80.

밸브 샤프트(16)의 각 회전에 대해, 밸브 샤프트(16)상에 제공된 제 2 슬롯(28)은 한순간 제 2 유체 입력(22)과 제 2 유체 출력(24)간에 유체 소통을 연결시킨다(도 1). 이 기간 동안, 복귀 스프링(96)의 힘이 스윙 암(66)이 피스톤 로드(60)를 피스톤(52)으로 밀게 하고, 이로써 유체를 구동 실린더(48)로부터 제 2 유체 입력(22) 및 제 2 유체 출력(24)을 통해 밀어낸다. 그 다음에 유체가 보조 전달 호스(86)를 통해 유압 발생기(82)로 복귀되며, 유체는 다시 모터(10)를 통해 압축 및 재순환된다(도 2). 피스톤(52)이 구동됨에 따라, 보조 밸브 및 피스톤 조립체(88)가 왕복운동식으로 작업하여, 피스톤(52)이 복귀 행정할 때 구동축(80)을 구동한다. 전술한 바와 같이, 백래시 방지 스프래그(116)는 스윙 암(66, 100)이복귀 행정 도중에 구동축(80)에 회전 에너지를 전달하지 못하게 한다.For each rotation of the valve shaft 16, a second slot 28 provided on the valve shaft 16 momentarily connects fluid communication between the second fluid input 22 and the second fluid output 24 (FIG. One). During this period, the force of the return spring 96 causes the swing arm 66 to push the piston rod 60 to the piston 52, thereby driving fluid from the drive cylinder 48 to the second fluid input 22 and to the second. 2 Push out through the fluid output (24). The fluid is then returned to the hydraulic generator 82 through the auxiliary delivery hose 86, and the fluid is again compressed and recycled through the motor 10 (FIG. 2). As the piston 52 is driven, the auxiliary valve and piston assembly 88 work in a reciprocating manner to drive the drive shaft 80 when the piston 52 returns to stroke. As described above, the anti-backlash sprag 116 prevents the swing arms 66 and 100 from transmitting rotational energy to the drive shaft 80 during the return stroke.

밸브 샤프트(16)가 정속으로 회전되므로, 제 1 유체 입력(18)에 유입되는 유압의 양을 조절하면, 피스톤(52)이 더 긴 거리를 행정하고 이로 인해 구동축(80)을 동일한 간격동안에 더 많은 거리로 구동시킨다. 유압 발생기(82)는 프로판 밸브 등과 같은 가열 조절 제어(150)를 구비할 수 있어서, 유압 발생기(82)로 전달되는 열량을 변경시키고, 이로써 유체의 압력을 변경시킨다. 따라서, 가변 행정 모터(10)는 다량의 열 에너지를 구동축(80)의 보다 빠른 회전으로 직접 변환시킬 수 있다.Since the valve shaft 16 rotates at a constant speed, adjusting the amount of hydraulic pressure flowing into the first fluid input 18 causes the piston 52 to travel a longer distance, thereby further driving the drive shaft 80 during the same interval. Drive a lot of distance. The hydraulic generator 82 may be provided with a heat regulation control 150, such as a propane valve, to change the amount of heat delivered to the hydraulic generator 82, thereby changing the pressure of the fluid. Accordingly, the variable stroke motor 10 can directly convert a large amount of thermal energy into faster rotation of the drive shaft 80.

전술한 설명 및 도면은 단지 본 발명을 설명하고 도시하는 것이며, 본 발명은 특허청구범위가 동일하게 제한되지 않는 한, 이들에 제한되지 않으며, 이같은 개시사항을 이해한 해당 업계의 전문가는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않은 채 수정과 변형을 가할 수 있을 것이다.The foregoing description and drawings merely illustrate and illustrate the invention, and the invention is not limited thereto, unless the claims are equally limited, and those skilled in the art, having understood the disclosure, Modifications and variations can be made without departing from the scope.

예를 들어, 보조 밸브 및 피스톤 조립체는 몇개라도 구동축(80)에 커플링될 수 있고, 밸브 하우징의 유체 입력 및 유체 출력과 밸브 샤프트내의 슬롯에 대해 광범위한 치수가 적용될 수 있음을 예측할 수 있다.For example, any number of auxiliary valves and piston assemblies may be coupled to drive shaft 80, and it is foreseeable that a wide range of dimensions may be applied to the fluid input and fluid output of the valve housing and the slots in the valve shaft.

Claims (8)

구동축 조립체에 있어서,In the drive shaft assembly, (a)하우징과,(a) housing; (b)구동축과,(b) the drive shaft, (c)제 1 오버러닝 클러치 조립체로서,(c) a first overrunning clutch assembly, (i) 제 1 외측 환형 접촉면을 갖는 제 1 내측 레이스;(i) a first inner race having a first outer annular contact surface; (ii) 상기 제 1 내측 레이스로부터 반경방향으로 이격된 제 1 내측 환형 접촉면을 갖는 제 1 외측 레이스, 상기 제 1 내측 환형 접촉면 및 상기 제 1 외측 환형 접촉면은 이들 사이에 제 1 환형 공간을 형성하고;(ii) a first outer race having a first inner annular contact surface radially spaced from the first inner race, the first inner annular contact surface and the first outer annular contact surface forming a first annular space therebetween; ; (iii) 상기 제 1 환형 공간내에 제공된 다수개의 제 1 스프래그, 상기 다수개의 제 1 스프래그는 상기 제 1 내측 레이스가 상기 제 1 외측 레이스에 대하여 제 1 방향으로 회전하는 것을 허용하는 반면 상기 내측 레이스가 상기 제 1 외측 레이스에 대하여 제 2 방향으로 회전하는 것은 저지할 수 있는 구조와 배치를 가지며;(iii) a plurality of first sprags provided in the first annular space, the plurality of first sprags allowing the first inner race to rotate in a first direction relative to the first outer race while the inner Rotation of the race in a second direction with respect to the first outer race has a structure and arrangement which can be prevented; (iv) 상기 다수개의 제 1 스프래그를 상기 제 1 환형 공간 내에 유지하기 위한 제 1 스프래그 유지 수단;(iv) first sprag retaining means for retaining the plurality of first sprags in the first annular space; 을 포함하여 이루어지는 제 1 오버러닝 클러치 조립체를 포함하며,It includes a first overrunning clutch assembly comprising a, (d)상기 하우징은 상기 제 1 외측 레이스에 고정되고;(d) the housing is secured to the first outer race; (e)상기 구동축은 상기 제 1 내측 레이스에 고정되고;(e) the drive shaft is fixed to the first inner race; (f)상기 구동축을 구동하기 위해 상기 구동축에 커플링된 수단을 더 포함하며;(f) means further coupled to the drive shaft for driving the drive shaft; (g)상기 구동 수단은 제 2 오버러닝 클러치에 의해 상기 구동축에 커플링되고, 상기 제 2 오버러닝 클러치는,(g) the drive means is coupled to the drive shaft by a second overrunning clutch, and the second overrunning clutch is (i) 제 2 외측 환형 접촉면을 갖는 제 2 내측 레이스;(i) a second inner race having a second outer annular contact surface; (ii) 상기 제 2 내측 레이스로부터 반경방향으로 이격된 제 2 내측 환형 접촉면을 갖는 제 2 외측 레이스, 상기 제 2 내측 환형 접촉면 및 상기 제 2 외측 환형 접촉면은 이들 사이에 제 2 환형 공간을 형성하고;(ii) a second outer race having a second inner annular contact surface radially spaced from the second inner race, the second inner annular contact surface and the second outer annular contact surface forming a second annular space therebetween; ; (iii) 상기 제 2 환형 공간내에 제공된 다수개의 제 2 스프래그, 상기 다수개의 제 2 스프래그는 상기 제 2 내측 레이스가 상기 제 2 외측 레이스에 대하여 제 1 방향으로 회전하는 것을 허용하는 반면 상기 제 2 내측 레이스가 상기 제 2 외측 레이스에 대하여 제 2 방향으로 회전하는 것은 저지할 수 있는 구조와 배치를 가지며;(iii) a plurality of second sprags provided in the second annular space, the plurality of second sprags allowing the second inner race to rotate in a first direction relative to the second outer race while the first The rotation of the second inner race in the second direction with respect to the second outer race has a structure and arrangement which can be prevented; (iv) 상기 다수개의 제 2 스프래그를 상기 제 2 환형 공간 내에 유지하기 위한 제 2 구동 스프래그 유지 수단;(iv) second drive sprag retaining means for retaining the plurality of second sprags in the second annular space; 을 포함하여 이루어지며,It is made, including (v) 상기 제 2 오버러닝 클러치는, 상기 구동 수단의 회전운동을 상기 제 2 오버러닝 클러치를 통해 상기 구동축에 전달하도록 상기 구동축에 커플링되며;(v) the second overrunning clutch is coupled to the drive shaft to transmit a rotational movement of the drive means to the drive shaft via the second overrunning clutch; (h)상기 제 1 오버러닝 클러치 및 상기 제 2 오버러닝 클러치는 서로 반대의 오버러닝 방향으로 상기 구동축에 고정되는 구동축 조립체.and (h) the first overrunning clutch and the second overrunning clutch are secured to the drive shaft in opposite overrunning directions. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 수단이 스윙 암을 포함하여 이루어지는 구동축 조립체.The drive shaft assembly of claim 1, wherein the drive means comprises a swing arm. 제 2 항에 있어서, 상기 스윙 암이 피스톤에 피봇가능하게 커플링되는 구동축 조립체.3. The driveshaft assembly of claim 2 wherein the swing arm is pivotally coupled to the piston. 제 3 항에 있어서, 상기 피스톤을 왕복운동시키는 수단을 더 포함하여 이루어지는 구동축 조립체.4. The drive shaft assembly of claim 3, further comprising means for reciprocating the piston. 제 4 항에 있어서, 상기 왕복운동 수단이,The method of claim 4, wherein the reciprocating means, (a)밸브 하우징으로서,(a) a valve housing, (i) 중공 실린더;(i) a hollow cylinder; (ii) 상기 중공 실린더와 유체 소통되는 제 1 유체 입구;(ii) a first fluid inlet in fluid communication with the hollow cylinder; (iii) 상기 중공 실린더와 유체 소통되는 제 1 유체 출구;(iii) a first fluid outlet in fluid communication with the hollow cylinder; (iv) 상기 중공 실린더와 유체 소통되는 제 2 유체 입구;(iv) a second fluid inlet in fluid communication with the hollow cylinder; (v) 상기 중공 실린더와 유체 소통되는 제 2 유체 출구;(v) a second fluid outlet in fluid communication with the hollow cylinder; 를 형성하는 밸브 하우징;A valve housing forming a; (b)상기 중공 실린더 내부에 위치하는 밸브 샤프트, 상기 밸브 샤프트는 상기 제 1 유체 입구와 상기 제 1 유체 출구간의 유체 소통을 실질적으로 봉쇄하는 제 1 위치와, 상기 제 2 유체 입구와 상기 제 2 유체 출구간의 유체 소통을 실질적으로봉쇄하는 제 2 위치 사이에서 회전가능하고,(b) a valve shaft located within the hollow cylinder, the valve shaft being in a first position substantially blocking fluid communication between the first fluid inlet and the first fluid outlet, the second fluid inlet and the second Rotatable between second positions substantially blocking fluid communication between the fluid outlets, (c)상기 밸브 샤프트에는 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯이 제공되고;(c) the valve shaft is provided with a first slot and a second slot; (d)상기 제 1 슬롯은 상기 샤프트가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 제 1 유체 입구와 상기 제 2 유체 출구간의 유체 소통을 개방하도록 상기 밸브 샤프트상에 배향되어 있고,(d) the first slot is oriented on the valve shaft to open fluid communication between the first fluid inlet and the second fluid outlet when the shaft is in the first position, (e)상기 제 2 슬롯은 상기 밸브 샤프트가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 제 1 유체 입력 및 상기 제 1 유체 출력간의 유체 소통을 개방하도록 상기 밸브 샤프트상에 배향되어 있으며,(e) the second slot is oriented on the valve shaft to open fluid communication between the first fluid input and the first fluid output when the valve shaft is in the second position, (f)상기 밸브 샤프트를 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 회전시키기 위해 상기 밸브 샤프트에 커플링된 수단을 포함하여 이루어지는 구동축 조립체.(f) means coupled to said valve shaft for rotating said valve shaft between said first and second positions. 제 5 항에 있어서, 상기 구동 실린더로부터 유체를 밀어내기 위하여 상기 피스톤을 편향시키는 수단을 더 포함하여 이루어지는 구동축 조립체.6. The drive shaft assembly of claim 5, further comprising means for biasing the piston to push fluid from the drive cylinder. 제 6 항에 있어서, 상기 편향 수단이 스프링인 구동축 조립체.7. The drive shaft assembly of claim 6, wherein the biasing means is a spring. 구동축에 대한 백래시-방지 구동 장치로서,An anti-backlash drive device for a drive shaft, (a)가변 행정 모터로서,(a) a variable stroke motor, (i) a. 피스톤;(i) a. piston; b. 상기 피스톤에 일단부가 연결된 피스톤 로드; 및b. A piston rod having one end connected to the piston; And c. 상기 피스톤 로드의 타단부에 연결된 스윙 암;c. A swing arm connected to the other end of the piston rod; 을 포함하는 구동 실린더와;A drive cylinder comprising a; (ii) 상기 피스톤을 구동 행정시 한 방향으로 구동하기 위하여 상기 구동 실린더에 원하는 간격으로 유체를 공급하기 위한 밸브 수단;(ii) valve means for supplying fluid at a desired interval to the drive cylinder to drive the piston in one direction during a drive stroke; (iii) 복귀 행정시 상기 한 방향에 반대되는 방향으로 상기 피스톤을 압박하는 편향 수단;(iii) biasing means for urging said piston in a direction opposite to said one direction in a return stroke; 을 갖는 가변 행정 모터;Variable stroke motor having a; (b)상기 피스톤의 구동 행정시 상기 구동 실린더로부터의 회전 에너지를 상기 구동축에 전달하고, 복귀 행정시 상기 축이 상기 스윙 암에 대해 타성회전할 수 있도록 하기 위해 상기 구동축 및 상기 스윙 암에 커플링된 구동 스프래그 조립체; 및(b) coupling to the drive shaft and the swing arm to transfer rotational energy from the drive cylinder to the drive shaft during the drive stroke of the piston and to allow the shaft to inertia with respect to the swing arm during the return stroke; Drive sprag assembly; And (c)상기 구동축이 상기 복귀 행정 도중에 상기 구동 행정시의 구동 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위하여 상기 구동 스프래그 조립체에 대해 반대의 작동 배향으로 상기 구동축에 고정된 백래시-방지 스프래그 조립체를 포함하여 이루어지는 백래시-방지 구동 장치.(c) an anti-backlash sprag assembly fixed to the drive shaft in an opposite operating orientation with respect to the drive sprag assembly to prevent the drive shaft from rotating in the opposite direction to the drive direction during the drive stroke during the return stroke. Anti-backlash drive device comprising a.
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