JPS60211136A

JPS60211136A - トルク制限装置

Info

Publication number: JPS60211136A
Application number: JP60052565A
Authority: JP
Inventors: ピーター・ジヨン・モルトビー; レイ・パーカー
Original assignee: Lucas Industries Ltd; Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1984-03-17
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1985-10-23
Also published as: US4625843A; EP0168124B1; EP0168124A1; DE3567084D1

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、軸に作用されるトルクの制限装置。

特にトルク制限が生じたことを示す指示器を含むトルク
制限装置に関する。航空機操縦面用の作動器に軸によっ
て作用されるトルクを制限する装置を提供することは知
られている。このようなトルク制限装置は一一般にゼー
ルクラッチを使用し−この場合、クラッチの入力部材と
出力部材間の相対運動は、あらかじめ定めたトルクレベ
ルを超えたときにのみ起こり、この相対運動によってブ
レーキがかかる。次いでトルクが前記ららがじめ定めた
値より低下すれば、ブレーキは解放されて、この伝動装
置は通常に動作する・しかし、ブレーキがかかると、そ
のブレーキによって駆動される作動器システムの不調を
示すことがめるので、ブレーキ作用が起こったことを示
す指示装置を提供することが望まれる。

クラッチの入力部材と出力部材間の相対運動に応答する
指示器を提供することが従来から提案されてきた。

しかし、このような相対運動は、ブレーキを作動するの
に十分な大きさではなく遷移動作を起こすことがしばし
ば生ずる。もし、このような遷移現象に応答して成る指
示があられされると、伝動装置及び作動器システムは、
この結果として実際には起こっていない欠陥を突きとめ
ようとする試みで分解される。本発明の目的はトルク制
限装置を提供するもので、そのトルク制限装置はその装
置においてブレーキが作動して伝動装置の運動を完全に
拘捉す為だけ十分でめったときにのみ指示をめられす装
置をもつものでるる。

本発明により提供されるトルク制限装置は、入力軸と、
出力軸と、前記入力軸及び出力軸それぞれと連結されか
つ前記出力軸上のトルクが予め定めた値を超えたとき、
それに応答して一方が他方に対して可動な入力要素及び
出力要素をもつクラッチと、前記相対運動の初度の運動
の量に応答して前記出力軸の回転を拘捉するブレーキ装
置と、前記相対運動のそれ以上の量によって作用しかつ
その作用した状態に維持する装置を含む指示装置とを含
む。

図面を参照しつつ単に説明のための実施例について、以
下に本発明を説明する。

第１図から第６図から、入力軸は実線で画かれているが
、軸中心線の一方の側へのこのトルク制限装置の部分の
みが示されている。

第１図に示すように、入力軸１０には環状のクラッチ人
力要素１１がキー止めされる。要素１１０面は、環状ク
ラッチ要素１２の対向する面に向いている。要素１１と
１２の向き合う面は複数の整合しかつ周方向に隔たる凹
部１５，１４を有し、これらの凹部内に？−ル１５が配
設される□要素１２は、軸１０まわ９に配設された複数
のばねワッシャ１６によって要素１１に向けて偏倚され
る。

中空の出力軸１７が出力要素１２とスプライン係合され
る。複数の環状ブレーキディスク１８が出力要素１２の
軸方向延長部上に滑動可能にかつ非回転式に係合する。

複数のブレーキディスク１９がブレーキディスク１８と
互いに差込み関係で配置されかつ固定ハウジング２１に
取付けられた複数のピン２０と滑動可能にかつ非回転的
に係合する。スリーブ２２が軸１０上に取付けられかつ
重畳されたブレーキディスク１８，１９の一端と係合す
る当接面をもつ。軸１０は、不図示の手段によって／−
ウジング２１に対する軸方向運動を抑止され、かつスリ
ーブ２２はスリーブ２２と、スリーブ２２を囲む別のス
リーブ２６によって位置づけられたカラー２５との間に
配設されたばねワッシャ２４によって軸１０のフランジ
２８に対して偏倚される。スリーブ２６とスリーブ２２
との間には、スリーブ２２がフランジ２６と当接したと
きに僅かなすきま２７が存在する。ゼール３０がスリー
ブ２６０貫通孔内に配設されかつシランジャ３１の凹部
と係合してばね３２の作用による軸方向運動に対してプ
ランジャ６１を抑止する。スリーブ２２には対応する凹
部６３が形成され、それによりスリーブ２２がフランジ
２６と当接するとき、すきま２７に等しい量だけポール
６０から軸方向に移動される。

通常の使用時には、入力軸１０に作用されるトルクはク
ラッチ１１．１５．１２を介して出力軸１７に伝達され
る。出力軸１７上のトルク荷重が予め定めた値を超える
と一要素１１．１２間に相対角度移動が生じて、メール
１５を要素の凹部１３゜１４から部分的に乗り上げさせ
て、要素１２を要素１１から軸方向へ離反きせる。この
軸方向移動は重畳ブレーキディスク１８．１９を制動係
合状態に圧縮し、かつピン２０に対してブレーキディス
ク１９が非回転的に係合しているので、出力軸１７０回
転を拘捉する。軸１７上のトルク荷重が維持されれば、
メール１５は要素の凹部からさらに一層乗シ出し一要素
１２はさらに軸方向へ移動される。この軸方向移動はス
リーブ２２を、凹部３６がボール６０と整合されるまで
、ばねワッシャ２４の偏倚作用に抗して軸方向に移動さ
せ、ここにおいてＩ−ル６０は凹部６６内に入９プラン
ジャ３１を解放する。プランジャ６１はばね６２の作用
を受けて軸方向に移動して軸１０に取付けられたナツト
３４と当接される。もし出力軸１７上の許容量外のトル
クレベルが消滅すると、凹部１４は戻シ勤いて凹部１６
と整合してブレーキディスク１８と１９との間の制動係
合が除去される。

そのうち、トルクの伝動は通常に続くが、シランジャ６
１はナツト６４と当接したままであるので、ブレーキの
完全作用が起こっている指示を提供する。プランジャ６
１の解放は、出力軸１７が完全に制動されたのちにばね
ワッシャ２４に抗するスリーブ２２の運動に応答したと
きにのみ起こるので、プランジャろ１はクラッチ要素１
１．１２間の遷移相対運動に応答する指示は提供しない
。

第２図及び第３図は、同一の軸方向位置にめる変形実施
例の部分断面図を示すが、それぞれ異なる横断平面に対
して示されている。入力軸４０は軸受４２によってハウ
ジング４１内にジャーナル軸受される。

環状の、クラッチ入力要素４６は軸４０にキー止めされ
、かつ環状のクラッチ出力要素４４Ｆｉ中空の出力軸４
５とスプライン係合される。複数のメール４６が、第１
図について述べた方法と同様Ｋして要素４５．４４の対
になった向き合う凹部間に係合される。重畳された互い
に差込み関係にめる環状のブレーキディスク４７，４８
は要素４４及びピン４９上に非回転的に支持され力）つ
環状スペーサ５０と環状当接部５１間で軸方向に配置さ
れる。当接部５１は、軸４０に担持されたカラー５６に
よって支持されたスラスト軸受５２上を移動する。クラ
ッチ要素４４は、当接部５１と要素４４間に係合された
ばね５４により要素４６に向けて偏倚される。ばねワッ
シャ５５は、スペーサ５０とクラッチ要素４４間で係合
される。

第６図に示すように−ビン４９同志の中間の周方向位置
において、クラッチ要素４４０円周には軸５７と係合さ
れる斜面部分５６にもつ。軸５７は、ハウジング４１０
部分を形成する内孔内を滑動する。クラッチ要素４４と
スペーサ５０間のばねワッシャ５５は、普通の使用状態
では一ゾレーキデイヌク４７．４８に軸方向の力は作用
しない。

普通の使用状態において、駆側力は軸４０力λら第１図
について述べた方式でクラッチ要素４３゜４４及びぽ−
ル４６を介して、軸４５に伝達される。軸４６上に過太
なトルク荷重がか力１つた場合。

相対回転が最初にクラッチ要素４４をばね５４に対して
押圧してブレーキディスク４フ、４８間で制動用相互係
合を生せしめて軸４５を拘捉する。

もし上記のトルク過荷重が維持されれば−ばねワッシャ
５５は、ばね５４に加えて圧縮され、クラッチ要素４４
の一端は当接部５１と係合するように移動する。この状
態において、クラッチ要素４４の斜面部分５６は軸５７
を上方へ押し上げ、サークリップ５８をその内孔内の位
置から移動する。

サークリップ５８の移１ｉＪＪ及びそれに伴うプランジ
ャ５７のばね５９０作用を受けての半径方向外方位置へ
の運動は、完全な制動作用が起ったことの指示を与える
。前述のように、次に起こる軸４５上の過大トルク荷重
の除去はメール４６を整合された凹部内に再び着座させ
て出力軸４５への駆動力はもとに戻される。

第４図に示す実施例において、入力軸７０は環状のクラ
ッチ入力要素７１とスプライン係合される。入力要素７
１の面は、環状のクラッチ出力要素７２の対向面と直面
している。クラッチ要素７１゜７２の対向面は複数の整
合しかつ周方向に間隔を保って配置された凹部７３．７
４を有し、これらの凹部内にゼール７５が配設されてい
る。要素７２は、要素７１を囲みかつ要素７１上を軸方
向に滑動可能なスリーブ７７と当接する重畳ばねワッシ
ャ７６によって要素７１に向けて偏倚される２中空の出
力軸７８がつめ部分７９によって要素７２と駆動係合す
る。

相対的に固定されたハウ・リング８０が上記の諸部品を
囲み、スリーブ７７は例えばハウジング８０にスプライ
ン係合するさせるなど適当な手段を用い１、該ハウジン
グに対して回転するのを防止される。複数のブレーキデ
ィスク８１が出力要素７２の軸方向に延びる部分に滑動
可能にかつ非回転式に取付けられる。複数のブレーキデ
ィスク８２がブレーキディスク８１と互いに差込み式に
配列される。ブレーキディスク８２はハウ・リング８０
に対して軸方向には可動であるが、回転は防止されてい
る。ブレーキディスク８２はスリーブ７７上の軸方向に
延びる突出部分と好適に係合する。

スリーブ７７は、複式ばねワッシャ装置８６によって重
畳ばねワッシャ７６を軽度に予備負荷状態に維持するよ
うに、図において右方位置に維持される。この装置８３
は要素７１の固定当接部８４゛と、制限された滑り運動
をもつカラー８５との間１作用する。シランジャ９０が
・〜つ・リング８０内に摩擦係合されかつスリーブ７７
の面と係合して、スリーブ７７の左向き運動によって外
向きに押動される。プラン・クヤ９０の外端は指示器ア
ーム９１ト係合し、スリーブ７７の左向き運動に応答し
てプラン・クヤ９０を半径方向外向きに押動する。

通常の使用時には、軸７０に作用するトルクは、クラッ
チ７１．７５．７２を介して出力軸７８に伝達される。

出力軸７８に作用するトルク荷重が予め定めた値を超え
ると、相対角度移動が要素７１．７２間で起こシ、ゼー
ル７５を要素７１゜７ｄあ凹部７３，７４の側部に乗り
上げさせて要素７２を要素７１から離れるように軸方向
に移動させる。この移動は重畳ばねワッシャ７６をカラ
ー７７の末端における当接面に圧縮し、ブレーキディス
ク８１．８２を初度の摩擦係合状態にさせ、この係合状
態は出力軸を制動するのに丁度十分な状態である。出力
軸７８のトルク荷重がさらに増大すると、ブレーキディ
スク８１．８２の摩擦圧縮及び制動効果が増大する。出
力軸７８に作用するトルク過荷重がさらに増大すると、
要素７２の左向き運動はさらに続行し、スリーブ７７を
ばねワッシャ族［８５の偏倚力に抗してスリーブ７７を
移動する。ばねワッシャ装置８６は重畳ばねワッシャ７
６よシも大きい剛さをもち、それによってスリーブ７７
の上述の運動は出力軸７８の制動作用が完全に実施され
たのちにおいてのみ起こることを保証する。スリーブ７
７の左向き運動は、指示器アーム９１を９１ａで示す位
置に持ち上げ、この位置において、指示器アーム９１は
）・ウジング８０に配設されたばねクラッチｏｔ’ｚに
よってこの位置に維持される。

アーム９１の運動は、制動作用が起こってから、スリー
ブ７７の運動に応答してのみ生ずるの１、アーム９１は
クラッチの要素７１．７２間の遷移相対運動に応答する
指示はあられさない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるトルク制限装置をとおる部分断
面図、第２図は、トルク制限装置の変形態様をとおる部
分断面図、第３図は、第２図の装置をとおる別の平面上
の部分断面図、第４図は、本発明によるトルク制限装置
のさらに別の態様を通る断面図である。図中の符号　１０・・・入力軸、１１・・・クラッチ入力要素、　１２・・・Ａが媛出力
要素、１３．１４・・・凹部、　１５−°°ゼール、１
６・・・ばねワッシャ、　１７・・・出力軸、１８・・
ヴレーキデイス久　１９・・ヴレーキデイス久２０・・
・ビン、　２１・・・固定ノ・つ・リング、２２・・・
スリーブ、　２３・・・スペーサリング、２４・・・ば
ねワッシャ、　２５・・・カラー、２６・・・スリーブ
、　２７・・・軸方向すきま、２８・・・フランジ、　
３０・・・ゼール、ろ１・・・プラン、ジャ、　６２・
・・ばね、３３・・・凹部、　３４・・・ナツト、４０
・・・入力軸、　４１・・・ノ〜ウジング、４２・・・
軸受、　４６・・・クラッチ入力要素、４４・・・クラ
ッチ出力要素、　４５・・・出力軸、４６・・・ゼール
、　４７　、４８・・・ブレーキディスク、４９・・・
ビン、　５０・・・スペーサ、５１・・・当接部分、　
５２・・・スラスト軸受、５６・・・カラー、　５４・
・・ばね、５５・・・ばねワッシャ、　５６・・・斜面
部分、５７・・・軸、　５８・・・サークリップ、５９
・・・ばね、　７０・・・入力軸、７１・・・クラッチ
入力要素、７２・・・クラッチ出力要素、７３．７４・
・・凹部、　７５・・・ゼール、７６・・・重畳ばねワ
ッシャ、　７７・・・スリーブ、７８・・・出力軸、　
７９・・・つめ部分、８０・・・固定ハウジング、８１
．８２・・・ブレーキディスク、８６・・・二重げねワ
ッシャ装置、８４・・・固定当接部、８５・・・カラー
　９０・・・プラン、ジャ、９１・・・指示器アーム、
を示す。ＦＩＧ、４゜

Claims

【特許請求の範囲】１、入力軸と、出力軸と、前記入力軸及び出力軸それぞ
れに連結された入力要素及び出力要素をもち前記一方の
要素が前記出力軸への予め定めたトルク値を超えるトル
クが作用した場合これに応答して他方の要素に対して相
対回転するクラッチと、前記相対連部の初度量に応答し
て前記出力軸の回転を拘捉するブレーキ装置と、前記相
対運動の一層の増大量によって作用する指示装置とを含
み、前記指示装置がその作用状態に該装置を維持する装
置を含むトルク制限装置。２、前記クラッチが前記入力要素及び出力要素のそれぞ
れに形成された複数の凹部と、前記入力要素及び出力要
素間の前記凹部内に係合される複数のメールと、前記入
力要素及び出力要素を前記メールとの係合状態に押動す
るための第１ばねとを含み、これにより前記入力要素と
出力要素間の相対回転が、前記第１ばねによって作用さ
れた偏倚作用に抗して入力要素と出力要素間に相対軸方
向運動を生せしめる特許請求の範囲第１項記載のトルク
制限装置。６６　前記ブレーキが、前記クラッチ出力要素上に取付
けられて該出力要素と共に回転する複数の第１デイスク
と、前記第１デイスクと互いに差し込み関係に配置され
かつ非回転的に取付けられた複数の第２デイスクと、前
記クラッチ入力要素と出力要素間の相対軸方向運動によ
って前記ディスクが対向押動される当接部とを含む特許
請求の範囲第２項記載のトルク制限装置。４、前記当接部及び前記ブレーキディスクが、第２ばね
によって互いに向って偏倚される特許請求の範囲第６項
記載のトルク制限装置。５、前記指示装置が、前記第２ばねに対する前記当接部
の運動に応答して作用する特許請求の範囲第４項記載の
トルク制限装置。６、前記第２ばねが、さらに前記クラッチ出力要素に作
用し、かつ前記指示装置が前記第１及び第２ばねによっ
て作用された合力に抗して、前記クラッチ出力要素の軸
方向運動によって作用される特許請求の範囲第４項記載
のトルク制限装置。