JPS5874944A - アクチユエ−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】 本発明はアクチュエータに係るものであり、そして更に
具体的にいえば、回転入力運動を２つの端位置により限
定される直線出力運動に変換するのに使用するスクリニ
ーナット又はボールスクリュー型式のアクチュエータに
係るものである。このようなアクチュエータは最近、例
えばジェット機に使用され、その場合コンプレッサから
の空気を放出して高速空気モータを作動するのが普通で
ある。空気モータからの出力はアクチュエータを介して
伝えられ、フラップを動かしたり、スラストリパーサー
もしくは推力反転機構を散開（ｄｅｐｌａｙ　）させた
り、ストウ（ｓｔｏｗ）させたりする。

推力反転装置のためのアクチュエータとは、通常「イン
」位置又は「アウト」位置のどちらか、すなわちストロ
ークもしくは衝程の一端に並列に配置された多くのボー
ルスクリューアクチュエータである。「イン」と「アウ
ト」との間でボールスクリューアクチュエータを急速に
動かすことが望ましいけれども、空気モータの過負荷防
止のため衝程ストップの係合前に空気モータを減速する
必要がある。不当に重い構造を避けようとするのであれ
ば、ボールスクリューが「イン」位置と「アウト」位置
との間の衝程の端に到達する前に空気モータの速度をか
なり減じなければならない・放出空気の圧力の変動、飛
行速度の変動、空気モータのブロー・パイ（ｂｌ□ｗ　
−ｂｙ　）損失の変動、空気力学的負荷と摩擦負荷の変
動のため空気モータとボールスクリューアクチュエータ
の動作を開始しそして制御するのに必要とされる制御装
置は全く複雑となる。

更に、ボールスクリューアクチュエータが一度「イン」
位置又はｒアウト」位置に到達すると、ボールスクリュ
ーが衝程ストップに当てられていることを保証するため
放出空気の遮断前にスプリング負荷のブレーキにより、
空気モータを固定位置にロックすることが必要である。

ボールスクリューアクチュエータに簡単なスプリング負
荷トルク制限滑りクラッチを装備して、それにより空気
モータがボールスクリューを全速で衝程ストップに向け
て動かせるようにすることができる。不都合なことには
このようにすると、温度変化、表面摩損、回転速度など
の変化につれ実効Ｍ擦係数が変化するので滑りトルクが
広範に変化してしまう。

結果として、上記のような装備はストップ係合負荷を過
大にしてしまう。何となれば最小滑りトルクは最大の予
想アクチュエータ駆動トルクを越えなければならないか
らである。

本発明の目的は上記の欠点を救済し、そして端位置に到
達する前に制動することなくアクチュエータへ空気モー
タからの鯉大出力が加えられるようにするアクチュエー
タを提供することである。

本発明のアクチュエータは、ハウジングの孔の中にねじ
つきの回転シャフト、このシャフトに担持されシャフト
と勧請するナツト又はポールナツト（このナツトは前記
のハウジングの孔内で回転しないよう拘束゛され、そし
て出力部材へ接続されている）、同転入力部材及びこの
回転入力部材な前記のシャフトへ接続して入力部材から
シャフトへ回転トルクを伝えてナツトを前記の孔内で動
かし出力部材に直耐状運動を与えるり／り機構を備えて
おり１本発明ではｎｉＪ”記の目的を達成するため、リ
ンク機構が入力部材へ接続されているＵ転属動部材、軸
方向に弾性的である部材により前記の駆動部材と３１擦
係合させられる回転被駆動部材、ナツトの運動が拘束さ
れるまで回転トルクをシャフトへ伝えるため前記の被駆
動部材をシャフトへ接続するねじれ可撓性部材及び前記
の軸方向に弾性的である部材力を減少させて前記の可撓
性部材のねじれが所定の大きさに到達するとき被駆動部
材から独立して駆動部材を回転させるよ°うにする手段
を含んでいる。

ナツトの直線進行限界においてシャフトがナツトの回転
ストップに係合するまでねじれ可撓性部材は被駆動部材
からシャフトへ回転運動を伝える。

それから−、ねじれ可撓性部材のねじれにより被駆動部
材はカムを作動し、そして軸方向に弾性的である部材の
力を減少して、所望トルクになるとき駆動部材と被駆動
部材との間の摩擦係合を減少させる。かくして、アクチ
ュエータの最大出力負荷よりも僅かに大きい値に設定し
た負荷トルクを越えることなくボールスクリューをスト
ップまで駆動できる。

本発明の利点はトルク制限滑りクラッチにより各アクチ
ュエータが保護されるということから生じるのであって
、クラッチにより空気モータはボールスクリューを直線
的にそれのストップに向けて全速で動かしてもボールス
クリュー内の費累を損傷したり負荷をかけ過ぎたりする
ということはない。

本発明の別の利点は、ジェットエンジンの空気取入口か
らの異物の吸込み、又は機構や調整の欠陥の結果として
衝程の中間で推力反転装置の動きがとれなくなった場合
も前記の過負荷保護が鋤くことから得られる。

本発明の更に別の利点は、アクチュエータストップ係合
前に空気モータな減速させなくてもよいことにより生じ
る短かい作動時間である。

卑−の空気モータが゛多数の並列アクチュエータを駆動
するときクラッチ機構によりこれらの出力部材が同期す
ることによって更に別の利点が生じる。

本発明の実施例を以下に添付図を参照して詳細に説明す
る。・ Ｍｉ図に示すアクチュエータシステム１０においては既
知型式の空気モータ１２がマルチプルボールスクリュー
アクチュエータ１４（一つだけを示す）の入力に供給し
ており、飛行機のスラストリパーサーもしくは推力反転
装置（図示せず）を作動する出力を生じる。

飛行機のジェットエンジンが作動していると、導管１６
内のコンブ・レッサー圧力を利用して操作者に応答して
空気モータ１２を作動する。然しなから、弁１８内のピ
ストン２０は、作動弁２４．２６に作動リクエストとス
ト・つ（ｓｔｏｗ）もしくは散開のいずれかの選択信号
とが加えられるまでは空気モータ１２の中への流れを阻
゛止している。

ピストン２０の通路２１の狭くなっているオリフィバ２
３は空気が通路１６から室２５に流れ込むのを許してい
る。呈２５内の加圧空気は面２７に作用して面２９をシ
ート３１に押しつけ空気モータ給送入口３３を供給管１
６から密閉する。

空気−１１−−１１２（７）回ｗ！Ｉ′Ｊ１４択弁６０
はり／／６４によりピストン６２へ接続されている。ス
プリング６７はピストン６２に作用してそれを室６８に
向けて押す。この位置で供給入口３３からの空気はマニ
ホルド７０を通されて空気モータ１２をその方向で作動
させて推力反転装置をストウする。

作動弁は、作動リクエスト弁２４、位置選択パイロット
弁２６および位置選択弁４６を含む。作動リクエスト弁
２４のソレノイド２８のプランジャ３０はスプリング（
図示せず）によりシート３２に向けて押され、供給管１
６から導管３６を通る空気の流れを調節する。

位置選択パイロット弁２６のソレノイド３８は、導管７
６から通路４４を通り孔７４内の呈４９に入りそして制
限子５１を介して周囲雰囲気へ出る空気の流れを制限す
る。それノイド３８のプランジャ４０はスプリング（図
示せず）によりシート４２に向けて押され１通路４４を
室４９から密封する。制限子５１は室４９を周囲雰囲気
へ排気し、スプリング５２により差動面ピストン（ｄｉ
ｂｂｅｒｅｎｔｉａｌａｒｅａ　ｐｉｓｔｏｎ　）　４
８は室４９の壁５０に押しつけられ、そして室６８を導
管７２、口５４．５６を介して周囲雰囲気へ排気する。

このときスプリング６７はピストン６Ｂを上昇させて、
図に示すようにストウ作動位置に四路弁６０を保持する
。

スプール弁４６の平面部８０は口５６をロア４から分離
している。ロア４は導管７６により供給管３６へ接続さ
れている。作動弁２４が開いていると、供給圧力は導管
７６を通って差動面ピストン４８の下側に作用してスプ
リング５２を助けて図に示す上方ストウ位置に弁４６を
保持する。この位置では弁４６も高圧空気を導管７６、
口８１．７８そして導管８４を介してピストン６２の下
側へ通してスプリング６７を助けて固定ストウ位置にピ
ストン６２を保持する。

スプール弁４６の平面部８８と９０は協働して導管１２
３を、導管９８を介して制限弁９２へもしくは導管１０
０を介して制限弁９４へ接続する。導管１２３を排気し
て制限子１２５を介して導管７６に圧力を供給する。

ストウ制限弁９２のステム１０２の一端には弁部材１０
４がそして他端には頭部１０６が設けられている。スプ
リング１０８が頭部１０６に作用して弁１０４をシート
１１０に引寄せて導管９Ｂからの空気の流れを制御する
。同様に、散開制限弁９４のステム１１２の一端に弁面
部材１１４があり、モして他端に頭部１１６がある。ス
プリング１１８は頭部１１６　ｋ作用して弁面１１４を
シート１２０に引寄せて導管１００からの空気の流れを
制御する。

アクチュエータ１４の出力部材２０２の突起１９６はア
クチュエータの衝程の一端でストウ制限弁９２に係合し
てこれを開き、モして他端で散開制限弁９４に係合して
これを開く。導管９８はその他のアクチュエータの各々
のストウ位置制限弁（図示せず）へ接続されている。導
管１００も同様に、その他のアクチュエータの散開位置
制限弁へ接続されている。

制限弁９２，９４．ブレーキ作動シリンダ１２２そして
弁作動シリンダ１２４への源からの空気の流〆】 速を制限子１２５は制限し、そして調整している。

シリンダ１２４のピストン１２６はステム１３０により
弁部材１２８゛へ接続される。スプリング１３２はピス
トン１２６に作用して部材１２８をシート１３４と係合
させて室２５を周囲雰囲気から密封し、そして通路五６
からの供給圧力を制限子２３を介して室２５に入れそし
て弁１８を図に示すように閉じる。

ブレーキシリンダー１２２のピストン１３６は、リンク
１４２によりバンド又はキャリパ−ブレーキ部材１４０
上のレバーアーム１３８へ接続される。スプリング１４
４はピストン１３６に作用して、ケーブル１４６　、１
４８を介しての空気モータ１２からの回転トルクの伝達
を制限する位置へレバーアーム１３８を動かす。ケーブ
ル１４６と１４８とは一連のボールスクリューアクチュ
エータ１４（一つだけを図に示す）へ接続されている。

第２．３図に最もよ（示されているように、各ボールス
クリューアクチュエータ１４のハウジング１５０には孔
１５２がある。シリンダ１５５は一連のリベット１５４
　、　１５６もしくは溶接によりハウジング１５０へ取
付けられている。第４図に示されるように、シリンダ１
５５のスロット１５７．１５８は端１６０から端１６４
に隣接している点１６２へのびていて、ナツト又はポー
ルナツト１６６がこれらのスロット内のキー１７２，１
７４の係合により孔１７Ｑ内で回転しないようにしてい
る。シャフト又はスクリュー１７６の頭部１７８はスラ
ストベアリング１８Ｇと１８２との間にあり、そして端
１８４はシリンダ１５５を通ってのびている。シャフト
１７６のねじ１８６はナツト又はポールナツト１６６の
ねじ１８８に係合している。シャフト１７６の回転によ
りナツト又はポールナツト１６６はシリンダ１５５に対
し直線状に動く。歯付き部材１９２はピン１９０により
シャフト１７６の端１８４へ取付けられて、端２０２上
でナツト又はポールナツト１６６又は１９５上の同じ歯
１９３と協働して回転シャフトを停止させてナツト又は
ポールナツト１６６の直線運動を制限する。ナツト又ｋ
ｔ　ｙｔ：　−ルナット１６６へ取付けたシリンダ１９
４はアクチュエータの出力の動きを端２０２へ伝え、こ
の端２０２の突起１９６は歯付部材１９２がアクチュエ
ータの衝程の終りで停止歯１９３又は１９５と係合する
直前に制限弁９２又は９４と係合する。

ケーブル１４６と１４８からの回転トルクはハウジング
１５０内のクラッチ機構２０６を介してシャフト１７６
へ伝えられる。

クラッチ機構２０６が含む駆動部材又は歯車２０８はケ
ーブル１４８上のギヤシャフト２０９　、被駆動部材２
１０及びこの被駆動部材２１０をシャフト１７６に接続
するねじり棒２１４と協働する。

駆動部材又は歯車２０８の円筒部２１６のベアリング２
１Ｂと２２０とはそれの局面にあ、す、そして一連のス
プライン２２４と２２６はそれの内面にある。複数の駆
動部材２２８．２２８１・・＊　２２８Ｎの局面には一
連のスロットがあり、それらはスプライン２２４と２２
６と組合されている。

被駆動部材２１０が含む円筒部材２３２の第１連の軸ス
プライン２３４．２３６はそれの全周面に沿っており、
そして第２連のスプライン２３Ｂ　、２４Ｇは一端に隣
接してそれの内面に沿っており、そして一対の突起２４
２．２４４がそれの他端からのびている。

第７図に示すように、突起２４２のリプ２４６はスロッ
ト２５２を、突起２４４のリブ２４８はスロット２５４
をそれぞれ通って、最後には溝２５０に入る。複数の回
転円板２５６，２５６′・・・２５６’　（各円板の内
面に一連のスロットがある）はスプライン２３４．２３
６と組合されており、そして複数の駆動円板２２８゜２
２８′・・・２２８Ｎの間に介在している。内面にスロ
ットを有する圧力板２６０は円筒部材２３２上のスプラ
イン２３４，２３６と組合さり、そして端の回転円板２
５６Ｎと係合する。

軸方向に弾性を有するスプリング部材２１２はバック・
ツー・バック（ｂａｃｋ　−ｔｏ　−ｂａｃｋ　）もし
くはヘルビレ（Ｂｅ１ｌｅｖｉｌｌｅ　）ワッシャー２
６２．２６４又は作動範囲にわたってレートが実質的に
均一である他の型代のスプリングを含んでいる・部材２
１２が働かす軸方向の力は（さび２６６とカム部材２６
８によりつくられる。第５．６図に最もよ（示されてい
るカム部材２６８の一連の平面２７２．２７２’・・・
２７２　　により相互に接続されており、そしてカム部
材２６８はスプライン２３４　、２３６により被駆動部
材２３２と一諸に回転するようにされている。

シャフト１７６の頭部１７８上の突起へ取付けられたロ
ー２２７４．２７４′・・＠２７４　　はカム部材２６
８に係合する。

ねじり棒２１４の一端にはスプライン２７６があり、そ
れの他端にはスプライン２７Ｂがある。フラット２７０
．２７０Ｆ　−−−２７０ハＣ７−２−２７４，２７４
’＊＊ｅ２７４　　と整列している。ねじり棒２１４は
シャフト１７６の孔１７７に配置され、そしてスプライ
ン２７６がスプライン２３８．２４０に係合しそしてス
プライン２７８がスプライン２８０に係合するまで円筒
部材２３２に向ってねじり棒ｇ１４は動かされる。

ねじ２８２はねじり棒２１４のねじ山２８６と係合して
ねじり棒の端を円筒部材２３２の肩２８８に押しつける
。同時に、ねじ２８２の頭部はバッキングプレート２８
４と係合して、円板２５６・・・２５６Ｎ及び２２８・
・＠　２２８”はねじの頭部１７８に向って動く。リプ
２４６と２４８とが一定の軸方向位置に円筒部材２３２
を保持しているからである。ねじ２８２を締めるにつれ
てベルビレツワツシャ２６２　、２６４は圧縮されて弾
性力を生じて円板２２８０・２２８Ｎと２５６　・・・
２５６Ｎとの間に摩擦係合をつくる。

作動中のジェットエンジンにおいて、加圧空気の供給は
導管１６を利用する。この加圧空気はピストン２０の通
路２１を通って室２５内へ流れ込み、室１９内の周囲雰
囲気内の圧力との間にピストン２０を横切って差圧をつ
（る。面２７の面積は円筒２９の面積よりも大きいので
、差圧はシリンダ２９の端を動かしてシー）３１と係合
させて空気が導管３３を通して空気モータ１２へ連通す
モジ作動リフニストンレノイド２４が作動されると、導
管１６からの空気は導管３６を介して導管７６に流れ込
む。プランジャー３０の面がシート３２から離されてい
るからである。スプール弁４６が上方位置にあって、ス
トウ制限弁９２が第１図に示すように開かれていると、
制限子１２５を通る空気流はブレーキ１２２もしくは弁
作動シリンダー１２４のいずれＫも影響を与えることは
なく、そして空気モーター１２は不活状態のままである
・これは選択パイロット弁２６が゛付勢されておらず、
ストウ位置が要請されていることを指示しており、そし
てストウ“制限弁９２の開位置が推力反転装置は既にス
トウされた位置にあることを指示しているからである。

作動リクエスト弁２４への信号と同時に操作信号（散開
−位置選択指示）を操作員が選択パイロット弁２６に与
えると、導管４４からの加圧空気が室４９へ供給される
。スプリング５２に打勝ち、そしてピストン４Ｂの下の
空気圧に打勝って室４９内の加圧空気は差動面積ピスト
ン４８と選択弁スプール４６とに作用して導管８４、ロ
ア８、孔４７、口８３を介して周囲雰囲気へ室４９を連
通ずる。

同時に、加圧空気は通路８１、孔４７、口５４そして導
管７２を介して室６８へ伝えられる。室６８内の加圧空
気はピストン６２に作用してスプリング６７に打勝ち、
七′してリンク６４を介して四路弁６０を動かして空気
を、空気モータ１２のストウ方向マニホルド７０の代り
に、散開方向マニホルド７１に向ける・ スプール４６が動（とき平担部８８は、制限子１２５か
ら孔４７を介して制限弁９２へ進む導管９８への連通路
を閉じ、その代りに図では閉じている制限弁９４と連通
ずる。導管３６内の加圧空気はブレーキ１２２と弁作動
シリンダ１２４との両方に連通ずる。この加圧空気はピ
ストン１３６に作用してスプリング１４４に打勝ち、そ
してレバー１３８を動かしてブレーキ１４０を解放し、
モして又ピストン１２６に作用してスプリング１３２に
打勝って弁面１２８をシート１３４から離す。面１２８
がシート１３４から離れると、室２５は周囲雰囲気へ排
気される・それから、導管１６内の加圧空気はシリンダ
ー２９の面に作用し、そしてピストン２０を動かして空
気力マニホルド７１を介して空気モータ１２へ流れるよ
うにする。

空気が空気モータ１２へ流れると、回転出力がケーブル
１４６と１４８に与えられる。

ケーブル１４８からめ回転出力により歯車２０９はボー
ルスクリューアクチュエータ１４内の歯車２０８を駆動
する。

歯車２０Ｂの回転が駆動円板２２８を動かし、駆動円板
２２Ｂは回転円板２５６に係合している被駆動円筒部材
２３２を回転する。円筒部材２３２の回転はねじり棒２
０へ伝えられ、このねじり棒２１４はねじ１７６を回転
する。ポールナツト又はナツト１６６は孔１７０内で回
転しないようにされているので、ねじ１７６の回転によ
りナツトＩＱが円筒１５５内で直線状に動（。ポールナ
ツト又はナツト１６６の直線運動中１頭部１７８は回転
円板２５６と被駆動円筒部材２３２と同じ角速度で回転
する。

空気モータ１２の全回転出力はケーブル１４６゜１４８
を介して伝えられ、アクチュエータ出力部材２０２を介
して散開方向に推力反転装置を駆動して突起１９６を散
開制限弁９４の頭部１’１６に係合させてシート１２０
から弁面１１４を離しそして周囲雰囲気へ導管Ｚｏｏを
開（。

導管１０Ｇが開いていると、制限子１２５の下流の加圧
空気は周囲雰囲気へ排気されてピストン１２６と１３６
にか＼っている差動圧力を減少する。差動圧力がある程
度減少すると、スプリング１４４はピストン１３６に作
用し、アーム１３８を動かしそして空気モータ１２の制
動を開始する。差動圧力をやや大きく減少するとスプリ
ング１３２はピストン１２６に作用して弁面１２８をシ
ート１３４に押しつけ、そして室２５内の圧力を再び高
める。室２５内の圧力が高まるにつれて、差動圧力がピ
ストン２０を横切って発生し、ピストンは弁面２９をシ
ート３１と係合させて空気モータ１２への空気の流れを
終らせる。

突起１９６が頭部１１６に係合するとき、空気モータ１
２の回転出力は全速となり、そしてそれの運動エネルギ
ーはボールスクリューアクチュエータ１４のクラッチ機
構２０６内で消散し、クラッチ機構２０６又はボールス
クリューアぞチュエータ１４のいずれも損傷することは
ない。

突起１９６が制限弁９４を動かして一杯に開いてしまう
と、ねじ１７６の端の回転ストップ１９２はナツト１６
６上の協働する散開制限回転ストップの歯１９３に係合
する。ナツト１６６はスロット１５７．１５８のタブ１
７２，１７４との係合により孔１７Ｇ内に拘束されてい
るので、ねじ１７６の回転とナツト１６６の直線運動は
終らされる。このときねじり棒２１４の端ｚ’ｓｉは静
止又は固定位置に保たれる。空気モータ１２からの空気
力へ慣性が加わるので、円筒部材２３２からの高トルク
によりねじり棒はねじれて円筒部材２３２はそのねじれ
角に相当する角度だけ、ねじ１７６のいま静止している
頭部１７８とは無関係に１回動する。この内的回動によ
りローラ２７４・−−２７４１’！、７　ラ’７　）　
２７０．２７０’　、−２７０’を離れ、そしてわん曲
部２７２　、２７２’・・・２７２Ｍを下降して、スプ
リング２６２．２６４をのばさせ・そして円板２２８゜
２２８′・ａｍ　２２Ｂ１１と２５６，２５６′・・＠
　２５６Ｍとの間の摩擦係合力を比例的に減少させる。

その後、円板２２Ｂ　、　２２Ｂ’・・・２２８’７は
減少した摩擦係合力により決まる滑りトルクで回転しり
％：ける。

空気モータ１２の出力が減少するにつれて慣性は消散し
、ケーブル１４６　、１４１ｉを介して伝えられる回転
トルクは減少し、そして円板２２８　、２２８’・・・
２２８Ｎと円板２５６．２５６’　＠・・２５−との間
の摩擦係合が円筒部材２１６の滑りを停止させそしてそ
れの回転を拘束する。空気モータ１２のトルクを引続い
て減少させてい（とねじり棒２１４のねじれは減少し、
そして円筒部材２３２はそれに応じた角度だけ回動して
ローラ２７４．２７４’・・・２７４Ｍはわん曲部２７
２．２７２’　＠＠−２７２Ｎをバックアップする。

ブレーキ１２２のためのピストン１３６のスプリング１
４４の負荷は空気モータ供給圧遮断弁作動シリンダ１２
４のためのピストン１２６のスプリング１３２の負荷に
関連して選択されて、空気モータ供給圧力が知覚し得る
程減少する前にブレーキ係合を開始させるようにする・
制限子１２５の下流の圧力が散開制限弁９４の開放に続
いて減少するからである。従って、供給圧力減少がモー
タのトルクを十分に減少させると、ブレーキ１２２は選
定された最小保持トルクで空気モータ１２をクランプす
る。

この残りのトルクは、駆動ケーブル１４６　、１４８　
。

クラッチ機構２０６そしてねじり棒２ｈａを介して作用
し、ナツト又はポールナツト１６６のストップ爾１９３
に１転ストップ部材１９２をしっかり押しっけ、それに
より散開位置にしっかりとアクチュエータ出力部材２０
２を保持する。そのとき作動リクエスト弁ソレノイド２
８と選択パイロット弁ソレノイド３８とへの４６号は終
了する。作動リクエスト弁２４の開成により選択弁４６
とそれのパイロット弁２６への空気圧力を連断する。ス
プリング５２は選択弁４６を、スプリング６７は回路弁
制御ピストン６２をｙｉｇ１図に示すそれらの位置へ戻
す。

最後に空気圧力が反転させられて推力反転装置なストウ
位置へ動かすとブレーキ１２２の解放と反転トルクとが
円筒部材２３２を回転させて、ロー２２７４．２７４′
・・・２７４　　はわん曲部２７２，２７２′・・−２
７２ヲハック・アップし続け、そしてフラット２７０、
　２７０’　−−−２７０［、ｆｉる。

滑りトルクは常に最１！１６費請駆動トルクを越えてい
なければならないし、そして滑りトルクは駆動ａｉ！榊
の最小ねじり刀よりも小さくなけれはならない。最大と
蝋小の盾りトルクの間の小範囲のイ区をゼするというこ
とはねじり強さの喪緬を小さくシ。

それによって大きさ、１濾価格の面で７クチユエータの
設計をＭ利なものとする。

円板２２８，２２８′・−・２２８Ｎと２５６．２５６
１　　・・・２５６Ｎ　　が滑るときのトルクを調壷す
るため、くさび２６６を加えたり、抜いたりして摩擦係
合力を調節する。空気モーター２が全速から停止まで減
速していくにつれ、ボールスクリューアクチュエータ１
４に吸収させなけれにならないトルクは嬉８図に示すよ
うに変化する。

あるＭ擦合合力に対し、滑りトルクは摩擦係数μにより
決定される。最良の材料と加工技術をもってしても、第
８図の滑り曲−の水平部分に示すように滑りトルクは材
料と仕上げ、＊損パターン。

温度、湿度等によって数倍も変化する。ねじり棒２１４
のねじりによりロー２２７４．２７４′・・・２７４Ｍ
がフラット２７０．２７０’・・・２７０　　を下降し
始めるときのＪｌ擦擦合合力急速な減少は滑り曲−を急
速に下降させ、そしてスプリング２６０．２６４の負荷
が全くなくなると同時に零トルクに到達するトルクが大
きくなるとねじり角を大きくするので、？Ｉｌりがねじ
り棒と滑りトルク曲−との交差点に相当する値へトルク
を制限する。破巌により示すように、摩擦係数　が数倍
変化しても実際のクラッチ滑りトルクの変化は比較的小
さい。

もし、ンレノイド２８が付勢されると、作動リクエスト
弁２４が開き、そして導管３６内の加圧空気は制限子１
２５を罵って流れ、弁作動シリンダ１２４のピストン１
２６とブレーキ１２２のピストン１３６とを横切って差
動圧力をつくる。差動圧力が゛増大するにつれて、第１
スプリング１３２とそれから１４４とが屈麿して先ず呈
２５を周囲暮囲気へ排気し、それからブレーキ１４０を
解放する。

室２５を胸囲雰囲気へ排気する゛と、導管１６内の加圧
空気がピストン２０を呈２５に向って動かして空気な空
気モータ１２へ流れ込ませ、空気モータはケーブル１４
６．　１４５にアクチュエータをストウ方向に駆動する
回転出力を与える。選択弁４６を介して尋１ｊＩ７６か
ら導管８４へ供給される空気圧力はスプリング６７を負
荷して、第１図に示されているストウ位置に回路制御弁
ピストン６２を保つ。

この回転出力はクラッチ機構２０６を介して伝えられ、
ねじ１７６を１転させそしてシリンダー１５５内でナツ
ト又はボールナラ）　１６６を直−状に動かして、それ
によりストウ方向にアクチュエータ出力部材２０２を動
かす。突起１９６が制限弁９２上の頭部１０６に係合す
るとき、導管９８は周囲雰囲気へ排出される。

第１図に示すようにシート１１０から弁面１０４が雁れ
ていると、１１１；″ストン１２６と１３６を横切る差
動圧力は消散する。それが減衰していくにつ些スプリン
グ１４４はピストン１３６を鯛かしてケーブル１４６、
　１４８の回転の制動を開始し、そしてスプリング１３
２はピストン１２６を動かして頭部１２８をシー　）　
１３４に押しつけて室２５内に圧力の確立を開始する。

呈２５内に流体圧があると、その流体圧が面２７に作用
して発生する力がピストン２０を動かし。

そして面２９をシー）３１に押しつけて導管１６から空
気モータ１２べの空気の流れを終らせる。

突起１９６が頭部１０６に係合するとき、歯付部材１９
２は出力端２０２上の回転ストップ歯１９５に接近し、
そして第１図に示すように面１０４がシート１０から離
れるときストップ歯１９５に係合する。空気モータが遮
断するのに時間がか＼るので、空気モータ１２からの回
転トルクと慣性トルクとはその遮断時間申告ボールスク
リューアクチュエータ１４に加えられっソけている。ね
じり棒２１４の端２８１が静止して保たれているので、
回転トルクがねじり棒２１４をねじって円筒部材２３２
を回転させ、そしてカム部材２６８がローラ２７４．２
７４′・・・２７４Ｎに対して平担面２７０．２７（）
’・・０２７０Ｍを動かし、第６図に示すように、部分
２７２，２７２′・・・２７２Ｎをローラ２７４．　２
７４’・・・２７４Ｎと係合させる。ロー２２７４．２
７４′・・・２７４Ｍがわん曲部上にあると、スプリン
グ２６２，２６４はのびて摩擦係合を減少させ、円板２
２８，２２８′・・・２２８Ｎと２５６，２５６′拳・
−２５６夏との間で滑りを許す。円板２２８．２２８′
・・・２２８Ｍが円板２５６．２５６’　−−−２５６
Ｍに対して滑れるようになるので、ボールスクリューア
クチュエータ１４へか＼るトルクはねじり棒２１４のね
じり弾性率と滑り開始に必要とされるねじり角度とＫよ
りきまって（る。

空気モータ１２からのトルク出力が減少させられるにつ
れて、円板２２８．２２８１・・・２２８Ｍと２５６゜
２５６′・・・２５６Ｈとの間の滑りが停止する。ブレ
ーキ１２２は駆動トルクが小さくなるとモータ１２をク
ランプし、そしてアクチュエータ出力は駆動ケーブル１
４６　、１４８　、クラッチ２０６そしてねじり棒２１
４を介して作用するこのトルクによりストウ位置にしつ
かり位置ぎめされる。

ンレノイド２８への作動リクエスト信号が停止すると弁
２４は閉じ、アクチュエータには何の作用もなく、そし
てすべての弁とピストンとは第１図に示した状態のま＼
となる。アクチュエータの一部分として示されていない
けれども、リミットスイッチをパイロットの作動スイッ
チと結合させて各衝程の終りで作動信号を阻止する。

かくして、本発明により空気モータ１２の出力はボール
スクリューアクチュエータ１４へ加えられて第１と第２
の位置の間で装置を急速に動かしてその装置がこれらの
位置のいずれかに到達する前に登気モータ１２を制動す
ることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本・発明の原理に従ってつくられた制限トルク
クラッチ装置を有するボールスクリュー機構を有するア
クチュエータシステムの略図である。 第２図は第１図のボールスクリュー機構の断面図である
。 第３図は第２図からの拡大断面図である。 第４図は第２図のｍ４−４に沿う拡大断面図である。 第５図は第２図の線５−５に沿・う拡大断面図である。 第６図は第５図の線６−６に沿う拡大断面図である。 第７図は第２図の線７−７に沿う拡大断面図である。 第８図は出力部材へ伝えられるトルクとそれを伝達する
可撓性のねじれ部材のねじれ角との関係を示すグラフで
ある。 １４・・アクチュエータ、　１７６−　一回転シャフト
、１６６・・ナツト又はポールナツト、２０２・１出力
部材、　１４８　、２０９・・回転入力部材、ｚＯｓ・
・回転駆動部材、２１０・一回転被駆動部材、２１４・
・ねじれ可撓性部材、２６８１２７４・・軸方向弾性部
材の力減少手段、２１６！・第１の円筒部材、２０９争
・入力部材、２２４　、２２６−・一連のスプライン、
２２８・拳・２２ＢＭＩ・第１の円板部材、２３２−−
第２の円筒部材、２３４　、２３６　；　２３８，２４
０・・一連のスプライン、２５６・φ金２５６’　＠・
第２の円板部材、２１２・・軸方向弾性部材、２１４・
・棒、２６０争・圧力板、２３４　、２３６・すｊライ
ン、２６２　、２６４　＠φ圧縮スプリング、２６８４
４りング、２７０　、２７２・・カム面、２７４・・ロ
ーラー、２４２；２４４・・突起、２４６　、２４８会
・突起のリプ、２５０・・シャフトの溝、２６６・・く
さび。 ２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ハウジングの孔内にねじつき回転シャフト。 この回転シャフトに担持されてシャフトと協働し、孔内
   に回転しないように拘束されそして出力部材へ接続され
   ているナツト又はポールナツト、回転入力部材及びこの
   回転入力部材をシャフトへ接続して入力部材からの回転
   トルクをシャフトへ伝達してナツトが孔内な動きそして
   出力部材に直線運動を与えるようにするリンクを備えた
   回転入力運動を直線出力運動に変換するためのアクチュ
   エータにおいて、前記のリンクは入力部材へ接続されて
   いる回転駆動部材、軸方向弾性部材により回転駆動部材
   と摩擦係合せしめられる回転被駆動部材、ナツトの運動
   が制限されるまで回転トルクをシャフトへ伝えるためシ
   ャフトへ被駆動部材を接続するねじり可撓性部材及びこ
   のねじり可撓性部材のねじりが所定量に到達するとき被
   駆動部材と独立して駆動部材が回転するよう軸方向弾性
   部材の力を減少する手段を含むことを特徴とするアクチ
   ュエータ。 （２）　　前記の駆動部材は、入力部材と係合する歯を
   一端に有ｔ、そして内面に沿って一連のスプラインを有
   する第１の円筒部材を含み、この円筒部材は前記の一連
   のスプラインと組合っている一連のスロットを局面に有
   する第１の円板を担持しており、そして前記の被駆動部
   材は外面と内面とに一連のスプラインを有する第２の円
   筒部材を含みそしてこの第２の円筒部材はそれの外面上
   のスプラインと組合う内面の一連のスロットを有する第
   ２の円板部材を担持しており、前記の第１と第２の円板
   部材は交互に積重ねられて、前記の軸方向弾性部材から
   の力がそれらの間の多くの表面で摩擦を発生する特許請
   求の範囲第１項に記載のアクチュエータ。 （３）ねじれ可撓性部材は前記の第２の円筒部材の内面
   上でスプラインへ第１の端を固定され、そして前記のシ
   ャフトへ第２の端を固定されている棒を含み、この棒は
   第２の端が固定されているとき第１の端の弾性角的回転
   を許す横断面を有している特許請求の範囲第２項に記載
   のアクチュエータ・ （４）前記の軸方向弾性部材は圧力板と圧縮スプリング
   とを含んでおり、圧力板の内面の一連のスロットは前記
   の第２の円筒部材つ外面のスプラインと組合さっており
   、そして圧縮スプリングは第２の円板に向って圧力板を
   押しうけて第１円板部材との摩擦係合をつくる特許請求
   の範囲第２項又は第３項に記載のアクチュエータ。 （５）　　前記の力減少手段はシャフトと係合するカム
   面を有するリングを含み、前記の棒のねじれにより第２
   の円筒部材は棒のねじれ角と同じ角度だけ回転し、そじ
   七シャフトに対してカム面を動かし、カム面の運動によ
   りスプリングはのびそしてそれに応じて第１と第２の部
   材の間の摩擦係合力を減少させる特許請求の範囲第４項
   に記載のアクチュエータ。 （６）　シャフトが担持するローラーがカム面と係合し
   て、シャフトに対する第２円筒部材の独立回転中に生じ
   る引きする力を抑制する特許請求の範囲゛第５項に記載
   のアクチュエータ・（７）第２円筒部材はそれの端から
   のびる複数の突起を含み、各突起はシャフトの溝内にあ
   る突起の端にリプを有してシャフトへ第２円筒部材を結
   合し、前記の棒はシャフトと第２の円筒部材との両方に
   対してキーみぞをつけられていてカム面のフラット上で
   ローラーを整列させ、そしてシャフトへ固定されたファ
   スナーはスプリングからの負荷のか＼っている第１と第
   ２の部材を支持してそれらの間に最初の摩擦係合を確立
   する特許請求の範囲第６項に記載のアクチュエータ。 （８）　　リングと圧縮スプリングとの間にくさびを設
   けて圧縮スプリングの圧縮力を調整して、第１と第２の
   円板部材の間に最初の摩擦係合をつくる特許請求の範囲
   第７項に記載のアクチュエータ。