(57)【要約】【課題】正逆両回転方向のバックドライブトルクの伝達を阻むことができる非可逆装置を、簡便な構成で実現する。【解決手段】出力軸２にねじ送り機構を介して係合する出力側作動部材３を設けておき、出力軸２にバックドライブトルクが作用したときに出力側作動部材３を軸心Ａ方向に変位させ、この出力側作動部材３の変位を通じて摩擦ブレーキ４を機能させてバックドライブを抑止するものとした。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクの入力を受けて回動する入力軸と、
前記入力軸に従動して回動する出力軸と、
前記入力軸に従動して回動するとともに、ねじ送り機構を介して前記出力軸に係合しておりバックドライブ時に当該出力軸に対し相対的に変位する出力側作動部材と、
前記出力側作動部材の相対変位に応じてブレーキトルクを増大させバックドライブを抑止するブレーキと
を具備する非可逆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機や一般産業機械等の動力伝達系に係わり、入力軸に入力されたトルクを出力軸に伝達する一方、出力軸にバックドライブトルクが作用した場合にはそのバックドライブトルクの入力軸への伝達を阻む非可逆装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機の操舵面駆動システムは、主翼の前後縁部より進退し得るように支持された複数の舵面（スラット、フラップ）と、各舵面に付帯しその進退動作を惹起するアクチュエータと、各アクチュエータに駆動力を付与する共通のトルクシャフト（ドライブライン）と、駆動源となるモータとを備えている（例えば、下記特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
舵面は、時として過大な外力を受けることがあり、その外力がトルクシャフト、モータを不用意に回動させるおそれがある。故に、トルクシャフトの中途や、トルクシャフトとモータとの間に、バックドライブトルクの伝達を阻む非可逆装置を介設することが望ましい。
【特許文献１】特開平０７−１３２８９１号公報
【特許文献２】特願２００４−３６８１９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従前の非可逆装置は、ラチェットを用いたものであった。即ち、ラチェットが正方向にのみ回転可能で逆方向には回転不能であることを利用して、逆回転方向のバックドライブトルクの伝達を阻むようにしていた。
【０００５】
しかしながら、上述の如き非可逆装置では、順回転方向のバックドライブトルクの伝達を阻むことができない。従って、順回転方向のバックドライブを発生させないための機構を別途組み込むことが要求され、結果としてシステムの構造の複雑化、部品点数の増大を招いていた。
【０００６】
以上に鑑みてなされた本発明は、正逆両回転方向のバックドライブトルクの伝達を阻むことができる非可逆装置を、簡便な構成で実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、トルクの入力を受けて回動する入力軸と、前記入力軸に従動して回動する出力軸と、前記入力軸に従動して回動するとともに、ねじ送り機構を介して前記出力軸に係合しておりバックドライブ時に当該出力軸に対し相対的に変位する出力側作動部材と、前記出力側作動部材の相対変位に応じてブレーキトルクを増大させバックドライブを抑止するブレーキとを具備する非可逆装置を構成した。このようなものであれば、バックドライブの回転方向如何によらず、ねじ送り機構において生起する軸推力を利用してブレーキを起動、バックドライブトルクの伝達を阻むことが可能となる。
【０００８】
また、ラチェットを用いるとなれば、ラチェットや歯止め爪を成形する繊細な加工工程を要するが、本発明に係る非可逆装置ではそれらの部材を必ずしも使用しないので、加工コストの低減にもつながる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡便な構成で、正逆両回転方向のバックドライブトルクの伝達を阻止する非可逆装置を実現し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示す本実施形態の非可逆装置は、ドライブトルクの入力を受けて軸心Ａ回りに回動する入力軸１と、入力軸１に従動して同一軸心Ａ回りに回動する出力軸２と、入力軸１に従動して同一軸心Ａ回りに回動するとともにねじ送り機構を介して出力軸２に係合している出力側作動部材３と、バックドライブ時にブレーキトルクを増大させてバックドライブトルクの伝達を阻むブレーキ４とを主要な構成要素とする。
【００１１】
入力軸１、出力軸２はそれぞれ、ベアリング５１、５２を介してハウジング５に軸支させる。さらに、入力軸１の軸端部を略円筒状に成形し、出力軸２の軸端部をその内に挿入するとともに、この出力軸２の軸端部をベアリング１２を介して入力軸１の軸端部に軸支させている。
【００１２】
入力軸１の軸端部と出力軸２の軸端部との間には、凹凸係合構造を構築している。即ち、入力軸１と出力軸２とのうち一方に、周方向に沿って切り欠いた係合凹部１１を設け、他方に係合凹部１１内に収容される係合凸部２１を設けて、両者の係合を通じて入力軸１から出力軸２にドライブトルクを伝達可能とする。図示例では、入力軸１の軸端部の内周に係合凹部１１を形成しつつ、出力軸２の軸端部の外周に係合凸部２１を突設している。係合凸部２１の周方向に沿った拡張幅は、係合凹部１１の周方向に沿った拡張幅よりも小さく設定する。
【００１３】
本実施形態では、出力軸２をねじ軸、作動部材３をナットとするねじ送り機構、特にボールねじ機構を設けた上、作動部材３とハウジング５との間にブレーキ４を配設している。ブレーキ４は、作動部材３にスプライン結合（キー結合）する摩擦板４１と、ハウジング５にスプライン結合する摩擦板４２とを、軸心Ａ方向に沿って互い違いに重ね合わせてなるものである。摩擦板４１、４２の前後には、摩擦板４１、４２を挟掴する挟掴部材４３、４４を対向配置する。挟掴部材４３、４４もまた、作動部材３にスプライン結合している。両挟掴部材４３、４４は、互いに相寄る方向に弾性付勢しておく。挟掴部材４３、４４を付勢するスプリング４５、４６は、スラストベアリング５３、５４を介してハウジング５に支持させてある。摩擦板４１、４２、挟掴部材４３、４４はそれぞれ、軸心Ａ方向に変位し得る。
【００１４】
作動部材３は、バックドライブ時にブレーキ４を起動する役割を担う。作動部材３の外周には、摩擦板４１、４２を前後何れかの挟掴部材４３、４４に押圧するための押圧部２２、２３を突設する。図示例では、前側の挟掴部材４３に前方から添接する前押圧部２２と、後側の挟掴部材４４に後方から添接する後押圧部２３とを併設している。因みに、後押圧部２３は、作動部材３に螺着したロックナットである。
【００１５】
そして、入力軸１の軸端部と作動部材３の先端部との間にも、凹凸係合構造を構築している。即ち、入力軸１と作動部材３とのうち一方に、周方向に沿って切り欠いた係合凹部１１を設け、他方に係合凹部１１内に収容される係合凸部３１を設けて、両者の係合を通じて入力軸１から作動部材３にドライブトルクを伝達可能とする。図示例では、入力軸１の係合凹部１１に収容される係合凸部３を、作動部材３の先端部より延出させている。並びに、係合凹部１１を入力軸１の軸端面側に開放させ、係合凸部３１を入力軸１の軸端面寄りに配置するとともに、作動部材３の先端面と入力軸１の軸端面との間、係合凸部３１と係合凸部２１との間にそれぞれ軸心Ａ方向の隙間を作っている。また、係合凸部３１の周方向に沿った拡張幅は、係合凹部１１の周方向に沿った拡張幅よりも小さく設定する。係合凸部３１と係合凹部１１との間にできる周方向の隙間の大きさは、係合凸部２１と係合凹部１１との間にできる周方向の隙間の大きさに略一致する。
【００１６】
本非可逆装置の動作について述べる。入力軸１が出力軸２及び作動部材３をドライブする状況では、出力軸２及び作動部材３がともに入力軸１に従動する。このとき、出力軸２と作動部材３との間に位相差は存在せず、作動部材３は摩擦板４１、４２を押圧しない。尤も、摩擦板４１、４２にはスプリング４５、４６によるプリロードが加わっており、ある程度の初期摩擦が発生している。よって、入力軸１、出力軸２及び作動部材３は、その初期摩擦に抗して回動することになる。このときの係合凹部１１と係合凸部２１、３１との相対的な位置関係は、ドライブトルクの作用方向Ｔに応じて、図２または図３に示す状態となる。
【００１７】
翻って、出力軸２がバックドライブされる状況では、出力軸２は限られた範囲で回動するものの作動部材３は出力軸２の回動に追随して回動せず、双方の間に位相差を生ずる。作動部材３は、回動しない替わりに軸心Ａ方向に沿って前方または後方に変位し、その押圧部２２、２３及び挟掴部材４３、４４を介して摩擦板４１、４２を強く挟み付け、摩擦を増大させる。作動部材３が軸心Ａ方向に所定量以上変位すると、作動部材３のそれ以上の変位は禁止され、同時に出力軸２のそれ以上の回動も禁止される。つまりは、バックドライブの回転方向Ｂ如何によらず、ブレーキ４が起動して出力軸２から入力軸１へのバックドライブトルクの伝達が阻止される。このときの係合凹部１１と係合凸部２１、３１との相対的な位置関係は、バックドライブトルクの作用方向Ｂに応じて、図４または図５に示す状態となる。
【００１８】
ブレーキ４が起動している際に入力軸１にドライブトルクが入力されると、バックドライブトルクの作用方向Ｂ及びドライブトルクの作用方向Ｔに応じて、係合凹部１１と係合凸部２１、３１の何れかとが係合し、出力軸２のみが入力軸１に従動するか、または作動部材３のみが入力軸１に従動する。これにより、出力軸２と作動部材３との間に存在していた位相差が消失に向かい、摩擦板４１、４２を押圧していた作動部材３が軸心Ａ方向に変位して摩擦板４１、４２の押圧を解消する。その後、出力軸２及び作動部材３がともに入力軸１に従動するようになる。バックドライブトルクの作用方向Ｂとドライブトルクの作用方向Ｔとが相反する場合、まず出力軸２が駆動されるが、ドライブトルクがバックドライブトルクを上回れば速やかにブレーキ４が解除される。逆に、バックドライブトルクの作用方向Ｂとドライブトルクの作用方向Ｔとが合致する場合、まず作動部材３が駆動されるが、ドライブトルクがバックドライブトルクとブレーキトルクとの差分を上回れば速やかにブレーキ４が解除される。どちらにしても、ブレーキ４がドライブを徒に妨げることはないため、システムを高効率で運転でき、駆動源モータの低出力化及び小形化、使用部材の強度評定低減に伴う重量減及びコストダウンも達成できる。
【００１９】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の非可逆装置を示す端面図。
【図２】入力軸と出力軸、出力側作動部材との係わり合いを模式的に説明する図。
【図３】入力軸と出力軸、出力側作動部材との係わり合いを模式的に説明する図。
【図４】入力軸と出力軸、出力側作動部材との係わり合いを模式的に説明する図。
【図５】入力軸と出力軸、出力側作動部材との係わり合いを模式的に説明する図。
【符号の説明】
【００２１】
１…入力軸
２…出力軸
３…作動部材
４…ブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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